大跨度悬索桥有限元建模策略和易损性分析

为描述大跨度地锚式悬索桥服役前结构性能,以湖南矮寨特大悬索桥为例,采用基于适度精细理念的建模策略建立有限元模型开展静力分析及动力特性计算,分析其静动力特性和易损性,为结构损伤识别及安全评定提供依据。     

山岭隧道地下水渗流场扰动规律及调控技术

隧道建设造成的地下水渗流场扰动,对研究山岭隧道防排水标准、技术和方法具有重要指导作用。以张桑高速公路沿溪坡隧道为依托,概化了隧址区地下水的渗流模型,采用数值方法模拟分析了渗流场的扰动规律,分析了影响渗流场扰动的主要因素,在此基础上梳理了控制渗流场扰动的调控技术体系。     

连续箱梁顶板裂缝成因分析研究

顶板裂缝是箱梁较常见的病害。为判断裂缝成因,采用MIDAS建模,对箱梁分阶段浇筑进行有限元水化热仿真分析。结果表明：箱梁室内顶板下表面温度裂缝指数介于0.4～0.8之间,上表面温度裂缝指数介于0.9～1.4之间,出现裂缝的概率相当大,仿真分析出现裂缝概率大区域和现场检测已出现裂缝区域高度一致。箱梁顶板开裂主要受混凝土入模温度、环境温度及水泥水化热大小影响,因此薄壁小箱室在施工方案制定时需考虑此类因素。     

高墩连续梁桥满堂碗扣式支架施工安全控制研究与应用

满堂碗扣式支架具有整体拼装速度快、操作简单、整体性好、变形小等特点,在施工安全控制中,其承载能力与稳定性特别重要。通过在一座高速公路桥梁的施工监控中,根据现场受力情况建立力学计算模型,确定边界条件,使用桥梁有限元专业计算软件MIDAS与结构力学求解器计算对支架方案可行性进行了验算,然后在施工前进行了预压试验用以消除非弹性变形,在试验过程中采用新的测量方法进行了支架结构的变形量测,经过实测值与计算值对比确定了支架方案的可操作性。再在施工过程中再次进行监测,最终实现梁体混凝土的安全浇注。     

某钢管混凝土拱桥吊杆更换设计与施工方法研究

上世纪90年代末,随着钢管混凝土拱桥设计、施工技术的不断成熟,国内先后修建了一大批具有代表性的钢管混凝土拱桥。由于钢管混凝土拱桥结构不同部位构件所处环境、受力特点和重要性的差异,其设计使用年限也存在差别。经过近20年的运营,部分拱桥的主拱肋或是吊杆均出现了不同程度的病害。针对吊杆部分,在设计使用年限即将到期前对其进行检测评估和更换,成为急待解决的问题。针对受损程度不显著的拱桥提出了一种桥面支撑法的设计及施工流程,并通过某受损拱桥的设计实例验证其可行性。     

斜拉索火致损害及换索模拟计算分析

以某斜拉桥拉索火灾事故为背景,通过选取钢绞线拉索过火损伤变量模型,建立该桥的有限元模型进行模拟计算,对拉索火灾前后和换索修复前后斜拉桥的工作性能进行了比较,可为换索施工提供理论依据。     

基于数值模拟的斜腿刚构桥梁改造技术研究

以某斜腿刚构桥为例,因桥下净空不满足新修高速公路的要求,对其进行去除斜腿,更改原桥梁结构为斜拉桥,并增加体外预应力。通过数值模拟软件Midas Civil对新旧桥主梁线型以及活载效应进行计算,得到结论:可以通过改造旧桥结构的方式来使桥下净空满足要求;对斜腿刚构桥改造为斜拉索和体外预应力的方法,可以保证桥面线型基本不变,主梁受力更好,新桥活载作用下挠度值满足规范要求。     

山岭隧道复合防水层横向渗流的理论模型及应用

山岭隧道复合式衬砌层间土工布是初期支护渗水的主要排放途径,在隧道防排水系统中起到重要作用。为了量化工程条件下复合防水层的工作性能,通过理论分析得到了考虑层间挤压和泥沙淤堵的土工布横向渗流模型,并利用该模型讨论了衬砌层间挤压力对各种规格土工布横向排水能力的影响作用。为进一步验证该理论模型的合理性,设计了新型室内试验装置,评估了不同层间土压力、土工织物淤塞与否对土工布层间横向渗流系数的定量影响。结果表明:复合防水层工作状态下理论模型计算所得渗透系数与耦合浇注洁净接触面试验值较为接近,该理论模型可以反映隧道防水层的实际工作状态;土工布的渗透系数随压力变化是非线性的,随着压力的增大,渗透系数值先迅速降低,后逐渐放缓;当压力较小时,土工布厚度越大水平渗透系数越大,当压力增大时,土工布厚度越大,水平渗透系数下降越快直至无明显差异;验证试验中发现压块内部始终保持3～5 cm水头,意味着初支和二衬层间积水无法完全排水干净。最后结合该理论模型,提出了隧道防排水量化设计的方法,具有一定的工程应用价值。