基于监测数据的特大跨高强混凝土刚构桥施工阶段受力分析

大跨度连续刚构桥在桥梁工程的得到广泛的应用,为了保证桥梁施工达到设计要求的应力状态和线形要求,对大跨度刚构桥施工阶段进行受力分析十分必要。尤其是。以万龙山大桥上C60高强混凝土连续刚构桥为工程背景,基于健康监测方法,对大特跨高强混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工中理论计算进行了验证。首先建立了三维有限元模型进行理论分析研究,计算出理论应力,采用布置传感器测出实际应力,进行对比分析,对于正确指导此类桥梁的设计及安全施工具有一定的理论和工程实用价值。结果表明:在万龙山大桥C60高强混凝土连续刚构桥施工中,实测值混凝土压应力基本都大于理论计算的压应力值,桥梁截面全截面受压,整个施工过程中结构处于安全状态。     

基于宏应变监测的桥梁动静态信号分离研究

桥梁健康监测是掌握桥梁运营状况的重要手段。在监测系统中,桥梁静态应变信号能够直观地反映出桥梁的受力状况,但桥梁在运营阶段所监测的应变信号为车辆的动态应变信号,由于用来监测应变的常用传感器为点式应变计,容易受粘贴部位微小损伤的影响而出现测试信号异常的现象。采用外贴式长标距应变传感器对桥梁的健康状况进行动态监测,分析不同车速对长标距动静态信号分离方法的影响,从动态宏应变信号中提取出静态应变信号,从而直观地监测桥梁的受力状况。研究结果表明,从长标距动应变信号中提取静态应变的方法在桥梁健康监测中具有良好的适用性。     

基于光纤传感技术的大跨连续刚构桥施工阶段张拉预应力监测

在为了研究山区复杂气候条件下预应力张拉对桥梁受力的影响,实时监测大跨桥梁预应力张拉过程中的混凝土受力状况,以万龙山大桥施工为例,采用预埋式高精度光纤光栅应变计,对大桥2号墩12#块的预应力张拉过程进行了全程监测。在监测过程发现,当采用非对称张拉的施工方式进行预应力张拉时,箱梁截面上存在着拉压应变交替产生的现象,张拉顶板时,底板和腹板上产生较大的拉应力,而未被张拉的另一侧腹板也存在较大的拉应力;顶板钢束产生的预应力效果相比于底板预应力钢束明显。12#块预应力张拉结束后,箱梁截面顶板处产生了-120με压应变,腹板和底板分别产生了40με和80με拉应变,直观的反映出了应力张拉效果。     

基于ABAQUS的深海采矿扬矿管纵向振动性能

为了研究复杂阶梯状扬矿管在采矿船升沉运动和海流作用下的纵向振动特性，利用连续弹性杆振动理论，对5 000 m长扬矿管纵向振动性能进行分析. 首先，根据达朗贝尔原理建立扬矿管纵向振动数学模型，采用分离变量法推导管道固有频率方程；然后，进行振型的质量归一化处理；最后，利用ABAQUS软件建立扬矿管有限元模型，对管道的纵向动态响应进行研究. 研究结果表明:扬矿管的一阶纵向共振频率处于矿区海浪能量集中的频带内，随着中间矿仓质量的增加扬矿管固有频率减小，中间矿仓质量对高阶固有频率的影响更加明显；随着海浪频率的增加，纵向振幅、轴向力和轴向应力先增大后减小，并在一阶固有频率时达到峰值，其峰值分别发生在扬矿管5 000、0、1 000 m处；随着采矿船升沉幅值的增加，扬矿管的动态响应逐渐增大，当升沉幅值大于1.5 m时，扬矿管动态响应的增长速度变缓；扬矿管发生一阶纵向共振时，振动位移和轴向力先增大后作等幅稳态振荡；随着海水深度的增加，沿管长方向的振动幅值逐渐增大，振动平衡位置发生下移，振动响应时间发生延迟，同时轴向力和轴向应力逐渐减小，且轴向应力在每两级阶梯管间急剧变大.