拱桥吊杆病害及桥面铺装无损更换标准研究

从桥梁事故灾害出发,重点分析了拱桥吊杆常见病害,对吊杆更换保证桥面铺装不开裂条件及控制方法进行了研究,提出了由正常使用设计荷载建立桥面铺装不开裂,控制桥面标高的计算方法。结合实际桥梁吊杆更换,按照此方法进行计算,得出了更换吊杆时桥面标高变化不超过10 mm的控制标准,经过实际工程应用,表明结果是合理和安全的。此研究为实现桥面铺装不开裂提供了理论依据。     

拱桥吊杆更换施工监控方法研究

一中承式拱桥吊杆更换时,由于桥面系改造会增加恒载从而影响吊杆索力和桥面线形,故需要进行施工监控。施工监控分为吊杆初期更换和二次调索2个阶段:吊杆初期更换阶段,按照影响矩阵法计算出各对吊杆更换时的理论张拉索力,使得更换吊杆处桥面线形达到设计预抛高,并通过实测数据对桥面系刚度进行识别;二次调索阶段,基于桥面系实测刚度、索力及桥面线形按照二次型规划算法进行优化调整。施工监控结果表明采用上述方法桥面线形及索力控制效果良好,满足实际工程需求。     

基于差值法的系杆拱桥更换吊杆方案优化研究

采用临时吊杆法更换中承式钢筋混凝土系杆拱桥吊杆,通过临时吊杆梯度转移吊杆力,完成吊杆更换。在现有等步长更换的基础上,为减小更换吊杆对相邻吊杆索力和桥面线形的影响,对吊杆张拉方案进行研究,提出采用差值法进行梯度张拉和卸载。研究表明,采用差值法更换吊杆,可以明显减小桥面线形的变化量,减小对相邻吊杆索力的影响,并且至张拉完毕索力和线形均在限值范围之内,无需二次调索。     

梁端位移对明桥面桥扣件受力的影响分析

在城市铁路大跨度明桥面桥上采用新型树脂轨道结构,可以避免木枕明桥面桥曲线超高和竖曲线调整比较难的缺点。结合城市铁路大跨度桥梁的结构特点,建立了新型树脂轨枕轨道结构梁体位移对梁端扣件受力计算模型,分析计算了梁端转角以及错台对扣件的影响。计算结果表明,梁端位移对扣件受力影响范围较短,一般不超过6~8组扣件;当梁端产生转角时,梁端两侧第一组扣件受到的压力或拉力最大,随着梁端转角的增大,最大拉力、压力均随之增大。当梁端转角为3‰rad时,扣件所承受的最大拉力达18.78 kN。建议城市铁路大跨度桥梁梁端转角应小于2.5‰rad,最大不超过3.0‰rad,梁端负转角不应超过1.5‰rad,梁端错台控制在1.5 mm以内。     

辅助吊杆加固三拱肋钢管混凝土系杆拱施工监控研究

受损三拱肋中承式钢管混凝土系杆拱桥在加固过程中采用辅助吊杆内力和桥面变形双控制原则,对辅助吊杆增设过程进行施工监控。根据实测值修正有限元计算模型,确保结构在各种工况下以及成桥后,内力和变形均处于合理状态,满足规范要求。研究结果表明:完成全部辅助吊杆张拉后,桥面各测点实测累计变形控制在允许范围内,最大未超过6 mm;吊杆内力实测值和理论计算值较吻合,差值绝大多数在-10~30 k N,加固完成后吊杆内力和桥面线形均达到了设计目标。     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆力计算及调索方法研究

基于杠杆原理,采用解析方法计算钢管混凝土系杆拱桥吊杆力,探讨系杆拱桥成桥后吊杆张力的调整方法,指出常用的调整吊杆张拉力方法的适用范围,针对工程中常用的影响矩阵法进行改进。以某钢管混凝土系杆拱桥为例,利用桥梁结构分析专用软件建立分析模型,得到钢管混凝土系杆拱桥吊杆的影响矩阵,分析改进前后影响矩阵法调整吊杆力的效果。分析结果表明:采用杠杆原理计算钢管混凝土系杆拱桥的吊杆张拉力简单快捷,利用改进后的影响矩阵法进行钢管混凝土系杆拱桥吊杆张拉力的调整,更符合吊杆调整的实际施工过程,吊杆成桥主动张拉力以成桥恒载产生的索力为控制目标值,且吊杆力的调整以结构线形为主。     

钢筋混凝土拱桥更换吊杆施工过程有限元分析

采用临时吊杆法对钢筋混凝土下承式拱桥吊杆进行更换时,首先将旧吊杆索力转移到四根临时吊杆上,分批割断旧吊杆钢丝,拆除旧吊杆及端部锚头,安装上新型吊杆,再将临时吊杆所承担的荷载分批转移到新吊杆上,锚固新吊杆,完成更换.通过数值方法对临时吊杆法更换吊杆的过程进行了有限元模拟,分析结果表明临时吊杆法不仅能够保证吊杆索力的平稳转移,而且可以保证桥梁内力和线形满足设计要求,是一种安全、高效和经济的吊杆更换方法.     

铁路钢桥桥面铺装结构力学分析

桥面铺装结构是钢桥面板的重要防护体系。国内外对公路钢桥面铺装材料和结构开展了大量的研究,但针对铁路钢桥面的铺装研究却很少。本文以一铁路桥面铺装为研究对象,采用冷拌树脂沥青混凝土+树脂沥青黏结层+环氧黏结碎石层+钢桥面(ER铺装)防护体系,分析荷载工况、铺装弹性模量、铺装层厚度等因素对铺装层各项力学指标的影响。结果表明:在ZK特种活载作用下,倒T形大纵梁上方是铺装层可能产生纵向开裂的重点区域;铺设道砟、轨枕或钢轨对铺装层初始状态应力具有较明显的影响,其荷载效应约为ZK特种活载的13%;在ZK特种活载作用下,随着弹性模量或铺装厚度的增加,桥面竖向位移幅值有所降低。     

大跨度铁路钢桥桥面防水铺装层结构形式研究

防水铺装层是桥梁结构的重要组成部分，其优劣直接影响桥梁结构耐久性。不同于公路钢桥面铺装，大跨度铁路钢桥面防水铺装层设置于道砟以下，不直接承受车轮荷载，不易检查，维养难度大。通过对铁路钢桥面铺装层结构受力特性进行计算分析，对比研究4种不同铺装层结构钢桥面板及铺装层力学性能。分析表明：由于道砟的扩散效应，车轮荷载传递到铺装层表面一般较均匀，随着弹性模量或铺装厚度增加，铺装层整体参与桥面受力，钢桥面受力略有改善，桥面局部位移减小；传统的道砟槽板铺装层结构厚、刚度大，活载作用下钢桥面板应力及变形较小，但结构质量增加引起的桥面板应力和变形反而更高；对不同铺装层进行全寿命周期经济性比较表明，复合钢板铺装层整体经济性较优。     

关于复合桥面铺装质量控制措施的探讨

结合京承路（二期）工程的具体情况，重点就复合桥面的水泥混凝土桥面铺装施工前基面处理的质量控制、水泥混凝土桥面铺装的质量控制、防水层施工前基面处理的新工艺、防水层施工质量控制、沥青混凝土桥面铺装质量控制及层间排水问题进行了质量控制方面的分析与研究，从而采取有效措施加强桥面铺装质量控制以提高桥梁耐久性。     

山区大跨径钢桁加劲梁悬索桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装设计与施工

结合千米级大跨度钢桁加劲梁悬索桥——贵州省坝陵河大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装实施情况,介绍了环氧沥青混凝土原材料及配合比设计、摊铺工艺与质量控制及加速养生方法。通过科学管理、精心组织,高质量完成了铺装施工任务,探索出一套适合低温条件下钢桥面环氧沥青铺装的设计和施工方案。     

浅谈SMA改性沥青混凝土桥面铺装的施工质量控制

本文从沥青混凝土桥面铺装的损坏类型、成因入手,对比分析了SMA改性沥青混凝土优良的路用性能,阐述了SMA改性沥青混凝土桥面铺装的施工质量控制,可供同业人员参考。     

桥面沥青铺装层的车辙分析

车辙是混凝土桥面沥青铺装结构的主要破坏形式之一，层内过量的剪应力以及剪切流动是车辙发生的主要原因。此文采用三维有限元的方法，考虑3种荷载分布，分析层间接触条件不同、不同铺装层结构组合及不同的温度分布下，层内的剪应力响应。分析显示，非均布荷载和层间接触条件对铺装层结构的剪应力有很大影响，合理的材料设计和结构组合对沥青混凝土桥面铺装具有重要意义。     

高速公路桥梁病害分析与防治

文章结合实例探讨了高速公路桥梁病害的成因 ,对桥面铺装病害、预应力混凝土梁裂缝、橡胶支座变形受损、外露混凝土局部破损等常见病害的成因进行了深入、系统的分析 ,同时提出了预防和处理措施。     

基于概率密度演化理论的尼尔森体系拱桥吊杆应力冲击系数研究

基于概率密度演化理论研究列车动力荷载作用下尼尔森体系拱桥吊杆的应力冲击系数问题.提出基于概率密度演化理论和列车—轨道—桥梁耦合动力学的吊杆随机动应力分析方法.利用数论选点法得到代表性轨道不平顺随机激励样本,基于等效Hertz线性轮轨接触关系建立的列车—轨道—桥梁耦合系统动力学模型.以济青高铁线路某尼尔森体系提篮式拱桥为研究对象,基于概率密度演化方法分析车速和轨道不平顺等级对吊杆动应力均值、标准差和概率密度结果等随机振动特征的影响规律.研究结果表明:尼尔森体系拱桥吊杆动应力标准差和应力冲击系数受轨道随机不平顺激励影响显著,并随着轨道不平顺程度的减小而减小;列车处于桥梁跨中时,概率密度分布范围最宽,峰值最小;吊杆动应力均值受车速影响较小,各车速条件下的动应力标准差和应力冲击系数分布规律不一致;边吊杆处动应力均值最小,动应力标准差和应力冲击系数最大,铁路运营期应保证线路的高平顺性要求.     

连续梁桥沥青混凝土桥面铺装层动力学响应机理的研究

利用ANSYS有限元通用软件,从桥梁的结构特性入手,将梁板与铺装层作为一个整体结构进行了系统的动力学计算分析,深入研究了桥面铺装层在车辆荷载作用下的动力学响应特征,为今后建立沥青混凝土桥面铺装层合理的结构设计指标和方法提供重要的理论依据。     

考虑车辆运行参数变化的悬索桥车激振动分析

悬索桥跨度大,柔性高,在车辆通过时,易发生振动。为了研究其车激振动问题,利用动力平衡原理和有限元法,建立车桥系统振动微分方程。以湘西矮寨大桥为背景,通过对桥面不平顺进行数学模拟,利用计算机软件ANSYS分析大跨度悬索桥在车流分别以不同速度和车重运行时主梁跨中位移、主缆、吊杆和腹杆的动力响应。研究结果表明:随着行车速度或车重的增加,结构响应通常增大,但主梁跨中横向振动位移随车速的变化具有不确定性;车辆运行参数对主梁竖向振动位移的影响显著;而对主梁横向振动位移的影响较小;结构动力响应对车速的变化比对车重的变化更为敏感。     

基于长寿命理念的连续钢桁拱桥设计研究

以西成铁路（西宁—成都）尖扎黄河特大桥为例，根据钢结构桥梁在运营期维修养护困难的现状，考虑环境保护和可持续发展的要求，对基于长寿命理念的连续钢桁拱桥进行设计研究。结果表明：桥梁采用刚性吊杆可避免运营期频繁更换吊杆，减少了维修养护工作量；桥面采用不锈钢复合正交异形板可延长钢桥面使用寿命，减轻了自重，降低了桥梁工程造价；自主研发了可自动泄压的速度锁定器，大幅降低了构件的制作、建造和维修养护成本，提高了可靠性。     

基于直接刚度法的弹性地基深梁单元

为研究弹性地基深梁的受力及变形性能,根据双参数弹性地基模型和Timoshenko深梁模型的基本方程,建立了弹性地基深梁挠度控制方程,求得了挠度方程全解,并给出了弹性地基深梁梁轴转角、截面弯曲转角及剪切角的表达式;结合节点位移条件,得到了位移系数;根据节点力方程建立了刚度平衡方程,给出了弹性地基深梁的刚度矩阵方程及均布荷载的等效节点力向量。在此基础上,分别计算了均布荷载、跨中集中力、两端集中力、两端集中力矩等荷载工况下的节点位移,求得弹性地基深梁挠度曲线,验证了本文给出的刚度矩阵方程及等效节点力向量的合理性及适用性。     

江阴长江公路大桥钢桥面铺装设计

钢桥面沥青混凝土铺装是大跨径桥梁建设的关键技术之一,备受世界各国工程界的高度重视。江阴大桥采用了浇注式沥青混凝土桥面铺装,在国内尚无工程实例。文章从材料结构、性能试验、有限元分析等方面介绍江阴大桥钢桥面铺装设计,从荷载调查及应力应变的变化分析了桥面铺装病害成因。