泰州大桥主缆纵向湿度分布及相关性分析

主缆是悬索桥的主要受力构件,主缆内部湿度是主缆腐蚀的关键因素,对主缆内部湿度的研究,是安全且经济地进行主缆维护管理的重要前提。以泰州大桥为工程背景,结合桥梁健康监测系统及主缆除湿系统湿度监测的数据分析,首先找出了泰州大桥主缆湿度的纵向分布特征,给出了主缆内部易损的高湿度区位,为泰州大桥后期的主缆检测及维护管理工作重心的确定提供有效指导;通过相关性分析得出了主缆鞍座位置、四分点位置、跨中位置的湿度关系,并拟合了描述湿度关系的函数模型,为主缆的管理养护以及主缆湿度传感器的监测维护工作提供了依据。     

锈蚀钢筋混凝土桥墩抗震性能数值模拟

锈蚀钢筋混凝土桥墩处于抗震不利状态,因而其抗震滞回性能研究尤为重要。笔者从钢筋截面积减小、屈服强度降低以及钢筋和混凝土黏结性能退化等方面,进行了锈蚀钢筋混凝土结构性能退化机理分析,通过建立锈蚀钢筋混凝土桥墩有限元模型,分析了桥墩在反复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线和耗能性能随锈蚀率的变化,结果与试验吻合较好,证明了模拟锈蚀钢筋混凝土桥墩滞回性能的有效性。     

景区大跨径人行索桥“锁定”临界人数分析研究

由于自身结构柔性,大跨径人行桥梁容易发生人致振动现象,研究表明"锁定"现象对于行人舒适度的影响十分显著。该文以某景区大跨径人行索桥为研究对象,参考德国人行桥相关指南,通过有限元分析手段,考虑荷载等级的改变,进行了该桥的人致振动响应分析;对比分析了现有的3种"锁定"现象临界人数公式的准确性,可为类似人行桥设计和人流管控提供参考依据。     

钢结构表观裂纹监测技术对比与展望

随着钢结构的广泛应用,其疲劳开裂问题也日益得到重视,尤其是对钢结构开裂情况把握的实时性需求日益迫切。首先总结和对比分析了常用钢结构疲劳开裂检测手段的技术特点和局限;而后结合钢结构开裂实时信息获取的现实需求,引入了钢结构表观裂纹监测的概念,提出了在统一时间尺度下疲劳裂纹发展过程追踪的自动化监测与识别方法。通过微视距成像设备裂纹信息采集、图像拼接、裂纹分割及基于深度学习的自动化识别,实现裂纹扩展形态信息的自动获取。分析与研究表明,计算机视觉技术在钢结构裂纹监测领域的应用与发展可以突破目前该领域的技术局限。     

跨海长桥风致行车安全研究

基于风作用下车辆模型行驶极限状态分析获得了相应的安全行驶临界风速,应用概率统计方法建立了桥位风速统计和极值风速概率分布模型,桥面风环境测速风洞试验给出了自然风与桥面行车风环境的关系,进而评估了自然风作用下车辆不同车速条件下的桥面行驶安全性。采用上述评估方法针对杭州湾跨海大桥的研究,表明了风障措施提高桥面行车安全的有效性。     

基于寿命周期的大跨科拉桥养护手册架构

从全寿命周期的角度出发,以桥梁在寿命周期内性能最优为目标,结合大跨斜拉桥养护工作特点,探讨其养护计划的优化.此后针对近年频繁发生的一些极端事件,提出成套的应对措施,将灾害损失降至最小.综合以上考虑内容,给出大跨斜拉桥养护手册编写的指导性建议,为以后的大型斜拉桥养护工作提供便利.     

基于性能的苏通大桥抗风设计

苏通大桥主跨为1 088 m,是目前世界上跨度最大的斜拉桥.这座桥的设计综合使用了传统设计方法和基于性能的设计方法.论文回顾相关设计方法的演变和历史,同时提出了基于性能设计方法.利用该方法,本文从几个方面讨论了苏通大桥基于性能的抗风设计思路.首先,从性能角度来介绍苏通大桥的涡激共振及其减振,就纵向风荷载讨论了主梁与桥塔之间的连接装置.最后,研究了苏通大桥基于性能的行驶安全性并提出多性能级别和限制措施.     

风障对平行梁桥面风环境的改善作用研究

现阶段山区公路混凝土单箱梁、平行箱梁的风障设置研究存在不足。本研究采用计算流体力学(CFD)中的三维大涡模拟(LES)方法,针对不同风障布置形式下的混凝土单箱梁、不等间距平行箱梁的桥面风环境进行了研究,建立了有限体积模型。研究了来风上下游侧风障对单箱梁桥面风环境的影响,发现在单箱梁来风上游侧布置的风障能够显著降低桥面风速,而在来风下游侧布置的风障则无法起到有效的挡风作用。因此,当平行箱梁间距过大时,来风下游侧的箱梁由于缺乏上游侧风障的保护,桥面风环境恶化。针对这一问题,研究了平行箱梁内侧未加装风障时的桥面风环境,计算了车道平均风速和风速折减系数。研究发现,下游侧箱梁桥面平均风速随着平行箱梁间距的增大而增大;当间距增大到一定程度后,下游侧箱梁由于进入了上游侧箱梁尾流的充分发展区,造成下游侧箱梁桥面平均风速增高、风场紊乱。进一步研究了平行箱梁内侧加装风障后的桥面风环境,发现下风侧箱梁桥面平均风速大幅减小,上游侧梁的尾流涡对下游侧箱梁桥面风环境造成的不利影响也受到了有效的抑制。综上所述,单箱梁下风侧安装的风障不能改善桥面风环境、当平行箱梁间距超过2倍梁宽时,应在平行箱梁内侧加装风障。     

大跨悬索桥桥面风致行车安全评价与对策

在较大的侧风作用下汽车行驶在桥面时易发生行驶偏向问题,尤其在桥塔区域,风速的剧烈变化极易导致车辆事故。本文以虎门二桥工程中的泥洲水道大跨悬索桥为背景,通过风致车辆侧偏动力响应分析和风致侧偏响应评价标准,建立了不同车速条件下代表车型的车辆侧偏安全临界风速;采用虚拟风洞针对主桥、引桥二维绕流及桥塔区桥面的三维绕流进行了模拟,提取了表征桥面风环境的风速影响系数,对设置风障前后情况的对比分析,证明了风障的有效性;通过风致侧偏安全评估给出了代表车型不同车速下的安全行车临界风速,通过风障结构措施和交通管理措施的结合,可使运营期桥面通行安全风速达到9级及以上,并建议了大桥风雨天运营安全控制标准,研究成果可为类似工程借鉴和参考。     

基于数值风洞的复杂拱桥风荷载

以某复杂钢叠合梁组合式系杆拱桥为例,建立了该桥三维空间有限元模型。基于计算流体动力学的数值模拟方法,研究了拱肋和主梁相互影响下的静气动力系数,并给出了不同构件的气动参数,最终分析得到该复杂拱桥的风荷载响应及一类稳定安全系数。