石拱桥的检测试验与验算评定

针对石拱桥的承载力评定问题,对运营40多年的5×25m某石拱桥进行现场的详细检测与荷载试验,并进行承载能力检算。检定该桥的材料强度,测试出现有的线形,以及材料风化等桥梁技术状况。荷载试验表明:桥跨结构能够满足原设计荷载等级汽—13、拖车—60的承载能力要求,结构校验系数相对较小,但稍显离散。结构验算表明,桥跨结构主拱圈能够满足原来荷载等级的设计强度与稳定承载力要求;桥跨结构也能满足汽—15、挂车—80荷载等级的承载能力要求。最后给出该桥在线路改造中的处治意见。     

某钢筋混凝土肋拱桥分阶段加固措施及受力性能对比分析

以一座横置桥面板肋拱桥为例.介绍了对该桥跨结构病害检测及试验评定的情况,据此提出了分阶段维修加固的措施.为了解加固各阶段结构的实际工作状态及受力性能并评价加固效果,进行了相应的静动力荷载试验,对比了加固各阶段主拱结构的强度和刚度,结构的固有振动特性及冲击性能.结果表明,加固完成后的拱跨结构强度和刚度得到了比较明显的提高;加固后的实测横向及竖向基频值,相对加固前分别增加了8.O%和6.9%.实测振型曲线对称性良好,与理论分析结果一致;加固后拱顶下缘实测行车及跳车冲击系数均有一定幅度的减小.该桥的加固方法有效地改善了结构的整体受力性能.     

高铁拱塔斜拉桥跨运营铁路主梁顶推控制分析

顶推施工能够有效降低跨运营铁路主梁施工对既有线路的影响,而顶推施工方案选择及主梁线形控制对于主梁能否顺利合龙及成桥线形有直接影响。以常益长高速铁路跨石长铁路拱塔斜拉桥的主梁顶推施工为依托,建立全桥有限元模型,模拟两种顶推施工方案;通过试算确定临时扣索及拱索索力,以控制顶推过程中主梁的线形变化及受力,确保主梁的安全精准合龙。结果表明,扣索方案,小、大里程侧转角分别为0.000 3、0.000 1 rad,两侧主梁竖向位移均为-30 mm,扣索索力最大2 860 kN,钢梁应力介于-34.09～31.76 MPa之间,扣塔应力介于-130.84～58.31 MPa之间;扣索+拱索方案,小、大里程侧转角分别为0.000 3、0.000 1 rad,两侧主梁竖向位移均为-31 mm,扣索索力最大2 580 kN,拱索160 kN,钢梁应力介于-34.40～32.81 MPa之间,扣塔应力介于-124.64～55.21 MPa之间;两种方案下合龙线形及受力均在合理范围内。不同合龙方案成桥钢梁应力差值均在1.0 MPa以内,成桥位移差值在1.0 mm以内,两者差异极小。为施工简便,优先推荐张拉扣索...     

大型沉井基础初沉阶段受力特性及开裂控制

大型沉井基础在初沉阶段因平面面积巨大、高度低、整体刚度小、基底土体不均匀性等而导致受力安全问题十分突出.以长100.7 m、宽72.3 m的五峰山长江大桥北锚碇沉井基础为背景,运用仿真分析和现场试验,进行大型沉井初沉阶段的受力特性及开裂控制研究.结果 表明:大型沉井在初沉阶段因面积大、高度低而受弯明显;采用传统大锅底下...     

铁路钢箱梁正交异性桥面加劲肋疲劳性能研究

甬江特大桥是国内首座铁路大跨度钢箱混合梁斜拉桥。目前国内外大部分疲劳模型试验研究都仅针对单一纵肋形式下正交异性钢桥面板的疲劳特性,不同纵肋形式下的对比研究较少。因此,结合弗拉索夫薄壁杆件理论,提出了加劲肋疲劳敏感部位面内疲劳应力的解析公式,分析了解析公式各疲劳影响因素的影响程度及作用机理,并同有限元模拟及2U+2V模型测试结果进行对比分析。研究表明:解析公式结果同有限元模拟以及试验测试结果一致,其中V型加劲肋疲劳敏感部位疲劳应力小于U型加劲肋,模型试验中U型加劲肋疲劳敏感部位出现裂纹,因此,在铁路列车荷载作用下,V型加劲肋疲劳敏感部位比U型加劲肋具有更好的抗疲劳性能。     

高速铁路声屏障结构设计研究

以解决高速铁路的噪声问题的声屏障为研究对象,系统分析其结构形式与吸声材料特点。总结高速铁路声屏障结构设计考虑因素如噪声源、环境因素、视野及荷载因素。分析高速铁路声屏障结构设计的依据,荷载采用及荷载组合的情况。针对金属立柱插板式声屏障进行静态受力计算分析,结果表明金属立柱各项验算均满足规范要求,混凝土插板在荷载作用下的应力相对较小,具有良好的结构强度。还讨论声屏障的改进措施来提高其降噪能力、美观性等。     

一种新疲劳模型在疲劳寿命评估中的应用

针对Miner准则在进行疲劳寿命评估时,忽略荷载次序效应而导致评估结果不可靠的情况,引入基于次序定律的新损伤识别指数Di,提出一种新疲劳模型。该模型考虑了加载历程,等级i下的循环数ni引起的损伤取决于之前的加载。为了解新疲劳模型的评估效果,考查了2个Whler曲线模型,对比分析不同加载情况下新疲劳模型预测结果、文献数据、Miner准则预测结果和试验结果。结果表明,新疲劳模型的预测结果与试验结果及文献数据符合较好,Miner准则预测结果偏大。使用基于次序定律的新疲劳模型可以得到更精确的疲劳寿命,很好地指导结构的设计。     

大跨度铁路钢箱梁斜拉桥正交异性桥面疲劳试验研究

正交异性桥面钢箱梁具有良好的整体性能与抗风性能,在大跨度公路斜拉桥及悬索桥中应用广泛,但在大跨度铁路斜拉桥上应用极少。以国内首座大跨度铁路钢箱梁斜拉桥为背景,建立全桥杆系及局部箱梁有限元模型系统分析铁路正交异性桥面疲劳受力特性,基于应力等效原则优化设计出2U肋+2V肋的足尺疲劳试验模型,并实施560万次的疲劳加载试验。结果表明:钢箱梁正交异性桥面在列车荷载下以第二三体系受力为主,承受高周低幅疲劳作用;模型实测应力值同理论值相符良好,大部分测点在560万次疲劳试验中保持弹性受力状态,结构总体疲劳性能良好;U肋与横隔板连接处附近母材在150万次疲劳后发生开裂;V肋总体应力低于U肋,其疲劳性能优于U肋。     

高速铁路桥梁健康监测数据采集系统设计研究

结合高速铁路桥梁健康监测的特点,从硬件和软件两个方面设计数据采集子系统;首先,分析各个监测项目中的传感器,以及传感器的选用原则和输出信号的特点,在此基础上进行数据采集系统的硬件设计;然后,比较各种数据采集软件设计平台,提出利用软件进行数据采集的模拟,详细论述各个模拟模块的建立过程;最后利用所述方法为某高速铁路桥梁设计了数据采集子系统,系统的建立为高速铁路桥梁健康监测理论研究提供了方法,为同类型数据采集系统设计提供参考。     

高速铁路声屏障动力特性研究

以高速铁路声屏障为研究对象,介绍作用于声屏障的高速列车脉动风荷载的特性.分别建立单块混凝土声屏障及金属立柱声屏障的实体有限元模型,并建立用于时程响应分析的20 m长板壳有限元模型.实体、板壳声屏障模型的自振特性分析结果表明,两者的基频结果相符较好,基频均在9.0 Hz以上,远离高速列车的2.0～4.0 Hz的脉动频率.两者模型差异导致2阶以上的自振频率存在一定差异.高3.05 m整体式混凝土声屏障的列车脉动风荷载的时程响应分析表明,声屏障的侧向最大位移与最大应力均较小.除透明板振动稍大外,结构动力性能良好,无共振现象.