大跨径连续刚构桥安全性评估的综合分析方法

结合不确定层次分析法、考虑专家评判水平群判断理论、加权集值统计理论、重心决策理论和变权原理,提出桥梁安全综合评估方法。阐明该方法涉及的安全性能评估流程、指标体系、评估权重、指标评语及其确定方法等问题。该方法可考虑安全性评估过程中模糊性、不确定性和不均衡性,使安全评估过程更趋可靠。采用该方法对八尺门连续刚构桥进行安全性能评估,结果表明:日常天气下该桥综合得分为95.422,台风天气下综合得分为95.466,汶川地震后综合得分为95.637,安全状态均为良好,"韦帕"台风和汶川地震对八尺门安全性能基本没有影响,这与现场检测结果相符。     

预应力CFRP板加固RC和PPC梁抗弯性能试验

为了掌握预应力CFRP板加固混凝土梁的抗弯性能,进行了6片普通钢筋混凝土(RC)梁及4片部分预应力混凝土(PPC)梁的预应力CFRP板抗弯加固静载试验和非线性有限元分析,探讨不同损伤程度、CFRP板初始预应力大小、梁有效预应力大小等对RC和PPC加固梁的抗弯性能影响。结果表明:采用预应力CFRP板加固后能有效抑制裂缝产生和开展,减小裂缝宽度和构件挠度,显著提高RC和PPC梁的抗弯承载力;加固前的损伤程度越大,CFRP板也越早发生剥离,抗弯极限承载力降低也越大,破坏时CFRP板总是先发生剥离而后断裂;非线性有限元模型能够预测预应力CFRP板剥离前加固梁的抗弯行为,计算结果与试验结果吻合较好;建议CFRP板的初始预应力度控制在0.5左右比较合适。     

预应力钢-混凝土组合梁的疲劳性能

分析和总结７φ５钢绞线和栓钉连接件的疲劳试验成果，建议相应的疲劳强度取值；进行了两片简支和两片连续预应力钢－混凝土组合梁的疲劳试验，分析不同预应力大小和顺序、不同材料混凝土类型和强度的Ⅱ类截面预应力组合梁疲劳性能，得出若干有价值的结论。     

爆炸作用下钢绞线斜拉索破坏模式和剩余承载性能试验

为研究爆炸荷载作用下斜拉桥钢绞线斜拉索的破坏模式和剩余承载性能,开展了8根15.7-7钢绞线斜拉索试件的野外爆炸试验以及爆炸损伤钢绞线的静力轴向拉伸试验,得到了钢绞线斜拉索在接触爆炸及近距离爆炸作用下的破坏形态和损伤钢绞线的剩余承载力;并根据断丝数量和承载力损失定量比较了高密度聚乙烯护套(HDPE)、单层钢管护套(SST)、双层钢管护套(DST)以及泡沫铝夹层钢管护套(FAFST)4种不同防护措施的抗爆防护效果。研究结果表明：在接触/近距离爆炸作用下,钢绞线斜拉索的损伤破坏主要表现为正对爆炸作用区域部分钢丝断裂和局部横向变形;采用FAFST防护可以有效地改善钢绞线斜拉索的破坏程度,HDPE防护效果有限;相较于无防护的祼索,SST与DST防护反而加剧了斜拉索试件的损伤程度;爆炸损伤钢绞线的剩余承载力与剩余钢丝数量成正比。基于试验结果和回归分析方法,提出了爆炸损伤钢绞线斜拉索剩余承载力评估的实用公式,可以在爆炸灾害后根据钢绞线断丝破坏情况,快速评估斜拉索的剩余承载能力。     

预应力钢-混凝土组合梁有限元非线性分析

给出了预应力钢－混凝组合梁有凶非线性分析中的钢与混凝土分层板壳单元，栓钉剪力连接件和预应力钢索的线性单元模型，以有限变形理论为基础，同时了材料非线性和几何非线笥，数据模拟结果与试验结果吻合较好。     

预应力组合板梁桥的弹塑性分析

分析了预应力组合板梁桥极限状态下的应力计算各国规范的有关条文规定，指出了其不足，提出了极限状志下弹塑性应力的计算方法，并给出了算例。     

钢筋混凝土桥的结构评估和加固

详细描述了位于意大利亚诺河上的一座钢筋混凝土桥的结构评估和加固过程。在1996年。对该桥进行了汽车荷载试验和有限元模型计算来评估桥梁状态。结果发现该桥不足以承受意大利桥梁规范规定的第一和第二类公路荷载。由于拆除并重建这座桥梁的开支太大,周期太长,给交通和路网畅通带来极大的不便。故拆除重建计划被排除在考虑之外。因而进行加固设计来更新桥梁结构．使之达到第一类桥梁荷载水准。修复工作从1999年9月开始到2000年9月结束。修复了主要结构构件。修复后。该桥的抗弯刚度比修复前提高了20％。且内跨的跨中抗弯强度比修复前提高了70％。     

下白石大桥健康监测系统的设计与研究

以跨径布置为145 m +2×260 m +145 m的下白石连续刚构桥为工程背景,介绍该桥健康监测系统的总体目标、监测内容、仪器选择、测点布置、信号采集与传输和安全报警等.采集系统实现静力和动力数据综合采集与控制,包括加速度、动位移等动态特征及应变、温度、支座位移和线形等静态信息.星型传输系统可保证各个采集子站的独立性和抗干扰能力,并采用多模光纤和电话网络实现数据远距离传输、远程监控和现场无人值守.该健康监测系统工作正常、性能稳定、监测数据可信.通过对监测数据的初步分析,表明下白石大桥没有异常发生,目前桥梁基本处于安全状态.     

大跨径连续刚构桥安全性评估的基准有限元模型

以八尺门连续刚构桥为背景,结合其健康监测系统,探讨监测数据处理和安全性评估通常值、限值确定方法。基于健康监测进行该桥有限元模型动力修正和模型验证,得到该桥基准有限元模型;利用基准有限元模型确定桥梁安全性评估安全阈值。结果表明:该桥监测系统能满足桥梁健康监测和安全评估基本需要,基于健康监测长期统计通常值确定方法和基于基准有限元模型的安全阈值确定方法可为健康监测系统设定安全预警值提供依据,满足桥梁安全性评估要求。     

体外预应力钢-混凝土组合连续梁试验研究

进行了预应力钢-混凝土组合连续梁的静载全过程试验，分析了荷载-跨中变形特征，沿梁长度的滑移分布规律，截面高度方向的应变分布、预应力筋应力变化以及连续梁的内力重分布机理、破坏模态与极限强度；非线性有限元分析结果、简化计算模型预测结果与试验结果吻合较好。