基于随机过程的连续箱梁桥通行荷载研究

车辆荷载是桥梁的基本可变荷载之一,其模型由车重、轴重、桥跨、交通量等许多随机变量来表征。选择了7处国省道的移动称重系统(WIM)数据,将其与原交通部"公路桥梁可靠度研究"中相关车辆特征进行对比,分析其差异和变化情况,并将某一时段实测的数据加载在连续箱梁桥上得到对应时程曲线、截口分布和最大值样本分布,并基于此,得到对应典型PC变截面连续箱梁桥的通行荷载特性。     

典型病害对中小跨径钢箱梁的影响研究

为研究常见腐蚀病害和施工缺陷对中小跨径钢箱梁受力性能和疲劳寿命的影响,建立了某中小跨径钢箱梁均匀腐蚀、点蚀、焊缝对接错位和脱焊的有限元分析模型。结果表明:由于均匀腐蚀钢箱梁构件厚度减小,钢箱梁的应力略微增加,但钢箱梁结构的整体受力和疲劳寿命无明显变化;点蚀、对接错位及脱焊均导致钢箱梁内产生明显的应力集中,导致钢箱梁内的应力显著升高及其疲劳寿命的大幅降低,但由于后3种病害影响区域较小,三者对结构整体受力影响较小。     

基于结构监测数据的PC连续梁桥实时位移校验系数研究

针对校验系数计算，传统的荷载试验方法需临时封闭交通，限制车辆行驶，难以对桥梁性能进行实时评估。随着桥梁监测技术的快速发展，可实时获取桥梁关键运行参数，为实现桥梁性能的不停车实时评估提供了可能。基于某3跨PC连续梁桥车辆荷载及实时位移监测数据，采用带通滤波、最大值样本概率分析等方法对车载作用与位移响应进行关联分析，并提出实时校验系数计算方法。结果表明：1)以0.001 Hz为分界频率，对实时位移数据进行带通滤波分析，可实现车载及温度作用下位移响应有效分离；2)车载作用下跨中位移最大值概率分布符合极值Ⅰ型分布规律；3)选用跨中位移概率密度分布峰值为特征值计算校验系数，可有效评估桥梁性能。     

横向拓宽空心板简支梁桥基础沉降次内力分析

为得到横向拓宽空心板桥基础沉降的次内力影响,本文以某一级公路扩建工程为背景,建立了三维实体有限元模型,并考虑沉降计算模式及徐变的影响,对拼宽部位结构的次内力及适宜构造进行分析探讨。基于本例计算,作者推荐空心板简支梁桥的拓宽拼接构造宽度为0.5m左右。     

基于粘结-滑移理论的钢结构转向体系受力特性研究

为解决钢结构转向体系设计中锚栓受力不明确的问题,采用Abaqus/CAE三维建模软件分别对块式和横隔板式2种钢结构类型的体外预应力束转向体系建立了2种转向体系的有限元模型,并为了精确模拟锚栓的粘结-滑移特性,对锚栓节点采用了非线性弹簧本构,基于有限元计算结果分析了2种转向器受力及变形特性。结果表明:1)块式转向体系结构刚度一般,在转向力作用下锚栓受力较大,结构安全系数较低;2)横隔板式转向体系结构刚度较大,在转向力作用下,结构破坏形态是钢结构屈曲,锚栓受力较小,整个结构安全系数极高。     

体外预应力钢转向块的设计及受力特性研究

为了解决目前大规模应用的混凝土转向体系自重大、传力路径不清晰的问题,对当前体外预应力加固常用的转向体系进行了分析,结合工程经验,提出了一种优化设计的钢结构转向体系,并利用目前新型的自切底型后锚固系统,将体外束系统与原结构相连,能够大幅降低附加自重。以某工程为例,进行了精细化有限元分析,结果表明,转向器A钢结构受力略大于转向器B,钢结构中最大Mises应力为86. 8 MPa,发生于与混凝土接触的锚固板处,远小于Q420钢材的设计强度380 MPa;变形最大处为0. 21 mm,处于弹性阶段;锚栓最大拉拔力为16 kN,远小于受拉承载能力设计值65. 2 kN。新设计钢转向器整体结构处于弹性阶段,具有较高的安全储备,能够保证体外预应束有效应力的传递,可以用于本工程应用。