增设黏滞阻尼器加固铁路桥梁的减震控制分析

研究目的:基于大地震中铁路桥梁因为墩梁横向位移过大造成的落梁等破坏,本文提出在T梁和墩顶之间增设黏滞阻尼器对桥梁进行减震控制的加固方案。以采用圆端型桥墩的某混凝土简支双片式T梁铁路桥为例,通过ANSYS软件建立桥梁结构模型,选取4条地震动记录,分析地震作用下不同墩高时桥梁的动力响应;选取两种液体黏滞阻尼器的加固布置方案,分析不同的阻尼器布置位置对桥梁墩顶的横向位移以及墩梁横向相对位移的影响规律,研究阻尼器不同设计参数对桥梁耗能减震的效果,结合阻尼器优化得到的参数并最终选定一种效果较好的加固方案。研究结论:(1) 8度罕遇地震作用下,墩顶位移和墩梁相对位移较大,超出了铁路桥梁的允许位移值;(2)随着墩高的增大,墩顶位移随之增大,而墩梁相对位移的变化规律不明显;(3)本铁路桥梁加固时液体黏滞阻尼器的推荐参数为阻尼速度指数a=0.3,阻尼系数C=5 000 k N·(s/m)a;(4)液体黏滞阻尼器能够显著降低地震作用下的墩顶位移和墩梁相对位移,消能减震作用显著;(5)本研究结论可用于既有铁路桥梁的抗震加固及减震控制。     

钢筋混凝土框架结构震后快速鉴定方法

提出一种震后框架结构安全性快速评估的方法.该方法在分析框架结构常见震害的基础上,对地震中构件的破坏程度提出了定量和定性的判断标准;利用模糊数学方法对各类构件进行安全等级评价,形成隶属度判断矩阵;采用层次分析法对各类构件、结构层进行权重评价;依据等级隶属度判断矩阵和各类构件、结构层的权重进行综合分析,得出整体结构的安全性评价.该方法简单易行,层次清晰,鉴定结果较为真实准确.依据该方法,可编制计算软件,使鉴定工作程序化,有效消减鉴定工作量,为震后紧急情况下应急救援政策的制定、救灾措施的实施和开展提供依据.     

地铁车站结构健康监测研究

首次建立地铁车站结构健康监测系统。运用光纤光栅传感器和振弦传感器,对施工期间的北京地铁10号线国贸站的车站结构进行了一系列监测。光纤光栅传感器和振弦传感器的监测数据吻合良好,捕捉到车站结构上部路面塌陷时结构内部的应变变化,并且监测到地铁车站二衬结构的受力状态。基于水化热理论和混凝土早龄期徐变理论,通过有限元方法,计算了车站结构底板的温度和中层板混凝土早龄期徐变,计算结果和监测数据吻合较好,考虑混凝土早龄期徐变的结果与监测数据更加接近。此外,基于GIS技术,开发了地铁车站结构监测信息管理系统。     

预应力CFRP加固混凝土柱抗震性能的数值分析

采用预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱,可以提高柱的抗震性能．本文采用有限元分析软件ANSYS,对预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验过程进行了数值模拟分析,提出了分析同类问题的有限元算法,研究了预应力大小对预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱抗震性能的影响,分析了预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱的破坏机理．分析结果表明：随着FRP片材预应力度的增加,被加固柱的滞回曲线趋于饱满,滞回环的外包面积增大,延性增加,其耗能能力和抗震性能显著提高．     

铁路桥梁的地震易损性分析

近年来我国发生的大地震,尤其是5·12汶川地震表明,铁路桥梁作为交通系统中的枢纽结构,在地震中极易受损.多跨连续钢筋混凝土桥是铁路桥梁中常见的结构形式.故采用国家强震动台网中心提供的汶川地震强震波和NGA强震数据库提供的地震波,以位移延性比为破坏指标,应用结构分析软件SAP2000,分别对多跨连续钢筋混凝土铁路桥进行非线性时程分析,并对其结果进行回归,得出以PGA（Peak Ground Acceleration）为自变量,结构超过某一特定损坏状态的概率为因变量的地震易损性曲线;最后分析了该类铁路桥在地震作用下的地震易损性.     

高速公路叠层隧道交通监控系统与新技术融合浅析

叠层隧道作为当前面对山区超大交通量的立体式交通组织解决方案,已逐步被交通行业设计者所接受,但因其隧道距离长、各层净空高度有限,叠层隧道的交通监控系统成为车辆运行安全的关键.介绍了高速公路叠层隧道的特点、交通组织类型以及当前监控所存在的问题,提出了针对叠层隧道特有的交通监控系统,并结合当前5G、BIM、数字孪生等新技术,分析了未来可利用叠层隧道特有的交通监控系统与新技术融合的应用场景,为叠层隧道的运行安全及新技术的落地示范,打开了新的思路.     

探地雷达检测混凝土含水率试验研究

混凝土含水率对混凝土材料和结构性能有很大影响,但其无损检测技术不能满足实际需要.雷达电磁波的传播速度主要由材料介电常数决定,而影响混凝土材料介电常数主要是其含水率.本文对探地雷达检测混凝土含水率技术进行研究,采用干燥法得到混凝土试块含水率,利用探地雷达测得雷达波在混凝土板中的波速,得到了探地雷达波速和混凝土含水率的关系,发现探地雷达波速和混凝土含水率具有良好的线性关系.     

震后钢筋混凝土梁式桥快速鉴定方法

针对目前我国桥梁结构震后鉴定普遍采用的专家打分法鉴定程序模糊、结果人为差异性大的缺点,提出一种应用于震后钢筋混凝土梁式桥安全性的快速评估方法。该方法在分析钢筋混凝土梁式桥常见震害的基础上,对地震中桥梁组成构件的破坏程度提出了定量和定性的判断标准。鉴定时首先利用层次分析法确定各构件对整体结构安全性的影响权重,然后利用模糊数学方法对各类构件进行a~d级隶属度分析,得出各类构件的等级矩阵,再将构件权重向量和构件的等级矩阵相乘,进行综合模糊评价,得出结构整体的安全性等级评定结果。通过算例证明,该方法简单易行,层次清晰,鉴定结果较为合理。     

预应力纤维条带加固震损混凝土圆墩抗震性能试验研究

通过12根钢筋混凝土圆墩柱(其中对比柱1根,震损柱3根)在低周反复荷载作用下的试验研究,分析预应力纤维条带加固钢筋混凝土圆墩柱的抗震性能。考虑的主要因素包括:预应力大小、预损程度、纤维种类、表面处理方式。根据试件的破坏形态和滞回曲线,分析各因素对承载力、位移延性、滞回性能、耗能能力等重要抗震性能指标的影响。试验结果表明:采用预应力碳纤维条带加固震损圆墩柱后,震损柱的承载力、延性性能、耗能能力均可在一定程度内得到恢复与提高。对柱体表面打磨、纤维布刷胶之后,再进行预应力0.2碳纤维条带加固的试件抗震性能得到最大程度改善。实际工程抗震加固时应优先选用预应力碳纤维条带,并尽量避免使用预应力玄武岩纤维条带。     

测量船舶垂向感应磁场的新方法

针对用感固比法或两地测量法获取船舶磁场垂向感应分量Ziz的弊端,提出用地磁补偿线圈模拟地磁场,通过改变补偿线圈的层数和各层之间安匝量之比的方法来提高模拟的准确度.提出了测量船舶磁场Ziz的具体方法,在不同的磁环境下研究了Ziz的变化规律,分析了船舶磁场Ziz分量与地磁场和自身磁化状态的关系,同时给出了准确测量Ziz时地磁补偿线圈磁场和补偿电源必须满足的要求.