瀑布沟钢管混凝土拱桥的动力性能研究

针对瀑布沟大桥建立由梁、杆、壳单元组成的空间力学模型，实施桥跨结构的自振特性仿真分析，并与实桥测试结果相比较分析。同时对车辆动荷载下桥跨结构的瞬态动力响应作理论模拟分析，并进行实桥行车动载试验，根据理论计算分析和实桥测试结果分析了桥面行车对桥跨结构的冲击作用。     

380km/h高速列车脉动风荷载仿真分析

针对高速铁路声屏障的高速列车脉动风荷载问题,介绍既有研究资料,并进行高速列车以350km/h,380 km/h的速度通行声屏障区域的CFD计算分析.结果表明,350 km/h速度下最大风压力为1 474 Pa,380 km/h速度下最大风压力为1 707 Pa.声屏障底部承受的风荷载最大,并沿高度向上先缓慢减小至声屏障一半高度后较快减小.沿纵向,声屏障的脉动风压在列车入口处最小,沿着列车前进方向50 m处迅速增大,后稍减小并在100 ～400 m处保持平稳.     

钢筋混凝土拱桥的检测与评估研究

研究了国内外混凝土桥梁检测评估方法与相关标准。以钢筋混凝土拱桥为例,详细介绍桥梁检测试验、加固和加固后试验的全过程,在进行桥面板、拱上连续梁及拱肋的加固后,再进行静动载试验,结果分析表明,该桥刚度与强度有显著改善,行车冲击作用降低。     

大跨度复杂结构桥梁施工全过程结构空间受力特性研究

研究目的:通过建立施工全过程时效和路效分析的三维非线性模型,对大跨度V形连续刚构拱组合结构桥的施工全过程空间受力特性进行研究,解决以往的桥梁设计和施工监控采用的计算方法不能有效分析混凝土箱梁的剪力滞、扭转和畸变等引起的截面应力分布不均匀问题。研究结论:分析了大跨度V形连续刚构拱组合结构桥施工全过程主梁截面顶板纵向正应力、横向压应力、腹板剪应力等截面空间应力分布和变化规律,其表现在:主梁截面顶板纵向正应力沿横向分布呈显著的不均匀性,剪力滞效应明显,与初等梁理论的预测值相异;主梁横向压应力普遍不大,且顶板应力分布不均匀程度大于底板;单箱双室截面梁三腹板剪应力分布连续变化,且中腹板的剪应力略大于边腹板剪应力,整体具有较好的规律性;施工全过程主梁纵向正应力包络线体现了最大拉应力和最大压应力的施工工况,为施工控制提供了理论基础。     

钢管混凝土拱桥自振特性分析及其检测应用

针对跨径为140m的中承式钢管混凝土拱桥———瀑布沟大桥建立空间有限元模型,对其自振特性作详细地计算分析,同时进行实桥的自振特性测试。将实桥测试结果与计算分析结果作比较并分析了模型简化、结构参数变化对自振特性的影响状况。最后简要介绍自振特性在桥梁检测中的应用。     

大跨径拱桥缆索施工支架非线性受力特性分析

随着钢管混凝土拱桥跨径的增大,缆索吊装施工过程中,塔架的受力安全性问题备受关注,但主索的计算为简化的理论计算,不考虑主索滑移及塔架偏位对主索受力的影响,导致塔架受力计算不够精确。以某430 m大跨度钢管混凝土拱桥为例,建立索塔一体化并考虑主索非线性及滑移的有限元模型,考虑塔架偏位对主索及塔架变形与受力的影响,将得到的有限元受力分析结果与现有解析方法的求解结果对比分析,结果表明:有限元方法计算结果偏大,与解析法差距在10%以内,说明考虑主索滑移及塔架偏位时结构受力更不利,此种模拟方式能够较精确地计算主索及塔架的变形及受力特性,为钢管混凝土拱桥的施工提供指导。     

深基坑铺盖贝雷梁桥下穿城市干道施工设计

该文介绍了在下穿南京城市交通主干道的深基坑顶部铺盖一座贝雷桁架梁桥作为通车道路的设计与实践效果,该桥结构刚度大、变形小,不仅解决了交通需要,而且桁架拼装速度快,也解决了城市深基坑工期紧及地下管线保护的问题;并阐述了在铺设桥梁后,桥下深基坑的施工方法。     

大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段受力性能研究

为研究大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理,设计相似比为1:4的全截面静载试验模型,测试最不利及超载工况下结构的应力、变形、开裂等;结合有限元仿真分析,研究桥塔钢-混结合段的传力机理,并进一步探讨结构构造参数对其影响规律。结果表明:最不利荷载工况下,钢结构最不利压应力为-165.44 MPa,位于钢过渡段主跨受压侧壁板;混凝土最不利拉应力为8.65 MPa,叠加预应力效应后约为1.73 MPa,位于混凝土段边跨受拉侧;沿塔轴向,钢结构应力平缓降低并在承压板附近存在突变,混凝土应力较为平稳;剪力钉及PBL剪力键弯曲应力均呈"两头大、中间小"的马鞍形分布。模型各构件实测应力随荷载增加呈线性增长,模型整体处于弹性受力状态;结合段钢-混最大滑移值仅65 μm,钢-混之间协同受力良好;模型上下缘实测应力差异约为10%,表明双向曲面构造引起一定的空间受力特性,但挠度量值差异小。超载工况下,1.4倍加载时混凝土段边跨受拉侧出现裂纹;1.7倍加载时钢过渡段主跨受压侧局部应力屈服,模型受力整体表现为以钢过渡段受压侧及混凝土段受拉侧最为不利。2.0倍加载下,模型水平挠度随荷载变化均近似线性增加,转角近似满足线性变化,受混凝土开裂影响较小;最大水平挠度仅1.43 mm,挠跨比约为1/3 000,结构具有良好的刚度性能;结合段内混凝土局部开裂对受拉区的钢-混相对滑移影响较为显著。通过承压板、钢壁板及PBL板分别传递荷载66.3%、15.2%及18.5%,承压板为主要传力构件。参数讨论表明,原桥合理承压板、钢壁板厚度分别介于40~80、24~40 mm之间,剪力连接件刚度对结构传力影响较小。     

超大型沉井基础的施工风险评估

超大型沉井基础受尺寸巨大、地质条件复杂等因素影响,在施工阶段具有较高的安全及质量风险. 为准确有效地实现大型锚碇沉井基础施工过程的风险评估,采用工作分解结构-风险分解结构（WBS-RBS）,并结合专家调查法进行施工全过程风险识别;基于分解结构估测风险事件概率及损失等级从而确定初始风险分解矩阵,通过模糊层次分析（FAHP）法分析各类风险权重对其加权修正,并以修正风险矩阵值评估风险等级;采用该风险评估方法开展连镇铁路五峰山长江大桥北锚碇沉井基础施工风险评估. 研究结果表明:基于WBS-RBS法及专家调查法识别出“井壁开裂”等158项风险源;逐项计算初始风险值、综合风险值权重,并按等级划分标准评估出修正风险值大于1.696的“沉井突沉”“几何偏斜”等重大风险源共16项;针对重大风险源提出施工专项方案、实时施工监控及风险预案等措施控制. 为该沉井基础工程施工风险控制提供了依据,并为类似工程风险评估与控制提供借鉴.      

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳验算

为了解决正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题,提出将热点应力法应用于其疲劳验算.该方法采用ANSYS子模型模块,通过国际焊接协会的线性外推方法,计算获得验算部位的热点应力.基于热点应力法给出正交异性钢桥面板的疲劳验算流程,对验算涉及的问题结合甬江桥实例进行了探讨.研究结果表明:与名义应力法相比,热点应力法可以反应正交异性钢桥面板疲劳开裂的实质;利用热点应力法对甬江桥正交异性钢桥面板加劲肋与横隔板连接部位的加劲肋进行疲劳验算,得出该构造细节的疲劳寿命为73 a.