桥侧大面积堆土致斜交梁桥倒塌事故分析

以杭州绕城高速上发生垮塌的斜交桥梁为案例，通过现场调查取证，获取了案例桥施工图纸、地质情况和现场的破坏信息。在此基础上，采用摩尔-库仑模型模拟土体的弹塑性性质，用实体单元来模拟盖梁、承台、桥墩、桩基等桥梁结构，用不同区域的均布荷载来模拟堆载作用，并且设置接触单元来考虑桩-土相互作用，模拟桩-土之间的滑移和分离，建立三维有限元模型。同时研究了土体的物理参数（淤泥层和亚黏土层弹性模量）、堆载高度和斜交角对桥梁结构的影响。研究结果表明：大面积堆土导致近堆土侧桥墩、桩基发生比远堆土侧更大的位移，对于斜交桥，该位移方向与两侧桥墩连线即盖梁的方向成一定角度，从而导致近侧桥墩、桩基在轴力、弯矩和剪力外，需要承受较大的扭矩；随着斜交角从0°增加到40°，近侧桥墩、桩基承受的扭矩持续增大，扭矩逐步成为控制桩基破坏的主要因素；堆载引起淤泥层的沉降会导致该部分土层产生较大的负摩阻力，进一步改变了桩身轴力的分布；土体的弹性模量、堆土高度对桥梁在堆载作用下的横向位移和内力有很大影响；杭州绕城高速垮塌的主要原因是在软弱层上堆土导致桩基发生压、弯、剪、扭破坏。     

近期典型桥梁事故回顾、分析与启示

对1813~2018年期间的584起桥梁事故进行分析，将桥梁倒塌原因分为施工、自然灾害、设计、意外荷载、耐久性等5类。各原因在倒塌事故中所占比例分别为42.1%、30.0%、11.6%、12.7%、3.6%。除自然灾害外，设计施工不合理为主要原因，而事故发生大多是多种原因综合的结果。以近几年9起典型桥梁倒塌事故为例，分析比较各种倒塌桥梁的主要破坏模式，得到以下启示：①国内大部分梁桥上部结构的平面外位移约束构造不足，在任何一个平面内都不应该是可变体系是国内桥梁设计施工中需要注意的问题；②在应用新工艺、新结构和拆除旧桥时，应加强各种施工工况下的验算；③建议加强桥梁巡查，预防和禁止汽车超载以及桥梁附近大规模堆载；④应注重桥梁结构尤其是斜拉桥和悬索桥等特大桥梁的日常养护管理，当养护力量不足时，尽量选择养护要求较低的桥型。     

新型弯桥抗爬移支座设计与应用研究

弯桥比起直桥更能适应复杂的路况,也更能满足美观的需求,但是弯桥受力复杂、事故频发,因此对弯桥的研究十分重要。本文首先对近年某一典型弯桥事故案例进行分析,根据分析提出一种新型弯桥支座布置方案以及支座形式,然后通过midas/civil软件建立三跨弯桥模型模拟弯桥使用过程中,车辆驶过造成的离心力作用、温度变化效应、徐变效应的影响,计算弯桥使用过程中可能发生的位移变化,支座支反力大小。最后根据此结果,确定支座尺寸参数,将其运用于实际的工程中。该布置方案中,自复位支座可以在箱梁受力爬移后通过自重使其复位,起到抗爬移作用;端部拉压式支座不仅能起到抗爬移作用,还起到了抗倾覆的作用。此布置方案可用于实现箱梁倾覆变形的分类控制,为曲线梁桥提升抗爬移及提升倾覆承载力提供科学经济的解决方案。     

中小跨径桥梁绘图设计重用模型

对中小跨径桥梁电子图进行抽象,建立了中小跨径桥梁绘图设计重用模型.该模型将桥梁设计图重用分成4个层次：图形库的形成、桥梁图形知识表示、桥梁图形知识库的形成以及桥梁图形知识的派生.每一层根据桥梁设计绘图的特点,考虑表达能力和求解复杂度,构建子模型;各层子模型通过预定义的接口进行信息的交互,构成最终的桥梁绘图重用模型.该模型通过人工智能算法,动态生成符合设计习惯的新的桥梁设计案例,为桥梁绘图设计重用提出了新的方法.     

广东河源东江大桥倒塌事故分析

2019年6月14日，广东省河源市东江大桥发生倒塌事故，对此次事故进行研究，初步分析事故原因，为有关事故鉴定部门提供参考依据。针对此次桥梁倒塌发生的原因，通过以下步骤进行分析：①系统地收集事故相关资料，包括事故监控视频、事故残骸照片、桥面车辆行车记录仪画面、桥梁设计图纸。②根据倒塌视频、照片等资料结合拱桥力学特性对事故原因进行初步推测，提出几种可能导致该桥倒塌的因素。③基于设计图纸建立有限元静力模型，模拟验证得到最有可能导致此次事故的因素，并建立动力模型，还原倒塌过程，验证初步推测得到的事故原因。研究结果表明：事故桥3^#墩存在明显的横桥向偏位，使相邻2跨主拱圈的内力发生了显著不利影响，并且越靠近拱脚位置结构更易失效，应力的变化引起第3跨拱脚强度薄弱处最先发生破坏，引起连锁倒塌；早晚温差对事故桥内力的变化影响很小，可以忽略不计；3^#墩顺桥向偏位对相邻2跨主拱圈所带来的内力变化与实际破坏情况不符，可以排除其为事故主要原因。     

新型弯桥抗爬移倾覆支座研究

弯桥比起直桥更能适应复杂的地形条件, 也更能满足美观的需求, 但是弯桥受力复杂、 事故频发, 因此对弯桥的研究十分重要。 文章首先对近年某些典型弯桥事故案例进行分析, 根据分析提出一种新型弯桥支座布置方案以及支座形式, 然后通过建立三跨弯桥模型模拟弯桥使用过程中, 车辆驶过造成的离心力作用、 温度变化效应、 徐变效应的影响, 计算弯桥使用过程中可能发生的位移变化, 支座支反力大小。 最后根据此结果, 确定支座尺寸参数, 将其运用于实际的工程中。 该布置方案中, 自复位支座可以在箱梁受力爬移后通过自重使其复位, 起到抗爬移作用; 端部拉压式支座不仅能起到抗爬移作用, 还起到了抗倾覆的作用。 此布置方案可用于实现箱梁倾覆变形的分类控制, 为曲线梁桥提升抗爬移及提升倾覆承载力提供科学经济的解决方案。     

刹车荷载反复作用下沥青路面剪切动响应三维有限元分析

为了揭示刹车反复作用下沥青路面剪切动响应力学行为特征,应用ABAQUS建立了典型半刚性基层沥青路面三维计算模型,针对沥青路面剪切动响应控制性外部影响因素,以及单次及反复刹车作用下沥青路面剪应力与水平位移变化规律进行了数值模拟分析.计算结果表明:加速度和阻尼比对路面结构残余水平位移存在较大影响;刹车作用效应随着深度的增加而迅速衰减,路表呈现为波浪形的剪切推移变形特征;反复刹车导致沥青路表残余变形缓慢累积.作用次数达到106次后可形成波浪形车辙病害.     

智能三点式钢横隔梁的研究与应用

小箱梁斜交桥的混凝土横隔梁在施工时存在难以对齐的问题,即使施工顺利完成,在后期使用过程中也较易开裂.研发了一种新型智能钢横隔梁,结合依托工程104国道鹿城段改建项目,完成了横隔梁结构形式比选及工程应用.结果表明:新型智能三点式钢横隔梁在结构稳定性、施工便利性和经济效益等方面综合评价较好,可以代替传统混凝土横隔梁进行横向传力;智能构件在运营阶段可连续收集桥梁响应数据,通过数据云平台进行整理分析,实现实时监测预警,满足智慧交通建设的需求.     

独柱墩梁桥抗倾覆承载力计算方法

为了明确独柱墩梁桥的破坏机理并提出有效的抗倾覆承载力计算方法,基于箱梁、支座和桥墩三者之间的相互作用关系,构造了抗倾覆承载力实用计算方法,并通过考虑几何非线性和接触非线性,建立了独柱墩梁桥抗倾覆计算的有限元模型。对上虞春晖大桥采用实用计算和建立有限元模型方法进行了对比研究,并与倒塌现场实际倾覆荷载进行了对比验证。研究结果表明:独柱墩梁桥抗倾覆力矩包括上部结构自重和端部支座反力对转动中心的力矩;采用实用计算方法和有限元模拟得到的倾覆极限荷载与春晖桥现场倒塌实测荷载均较为吻合,验证了实用计算方法和有限元模型的正确性;上部结构线重度对结构抗倾覆有显著影响。     

三点式斜交钢横隔梁施工

钢横隔梁作为一种新的桥梁横向连接形式,具有高空施工难度低、易于对齐、强度高等优势.104国道温州段改建工程跨金温铁路桥应用三点式钢横隔梁.钢横隔梁采用工厂预制,现场焊接连接,有效加快施工速度与施工效率;通过在箱梁腹板预埋钢板,实现钢混的可靠连接;钢横隔梁通过节点板与预埋钢板连接,在设计阶段考虑施工误差,解决横隔梁对不齐...