水下非接触爆炸冲击作用下悬浮隧道动力响应

为了研究水中悬浮隧道在近场非接触爆炸荷载作用下的运动学及动力学行为规律,通过任意拉格朗日欧拉耦合算法处理流固耦合和强间断流场模拟问题,采用Jones-Wilkins-Lee （JWL）方程和Mie-Gruenisen状态方程分别模拟爆生气体和水的压力,并利用基于势流理论和边界元法的LS-DYNA有限元动力学程序实现上述问题求解计算,分析锚索支撑体系、炸药量和爆心距离对悬浮隧道结构位移、速度、加速度和应力的影响。结果表明：非接触爆炸冲击作用下,3种支撑体系的差异对悬浮隧道管段的位移、速度、加速度和应力影响较小,相同爆炸荷载作用下垂直支撑锚索的轴力远小于其他2种工况（组合支撑和倾斜支撑）,组合支撑体系和倾斜支撑体系比垂直支撑体系锚索轴力最大值要大296%和283%;管体的位移、速度和应力随着炸药量增加近似呈线性增加,加速度近似呈抛物线增加,200,500 kg炸药引起的管段跨中加速度比100 kg炸药引起的加速度大26.2%和223%,炸药量是影响悬浮隧道结构安全性的关键因素;管段位移、速度、加速度和应力随着爆心距增加而近似呈幂函数下降;与2 m爆心距相比,5,10,20 m工况时加速度峰值分别下降了73.2%、94.2%、97.5%;通过回归分析和拟合函数可计算满足结构安全的允许炸药量和安全距离,进而为非接触爆炸荷载作用下悬浮隧道的安全性评价提供依据。     

水下公路(道路)隧道交通工程设施设计研究

交通工程设施是水下公路(道路)隧道的重要配套工程,对保障其安全、高效、节能运行起着至关重要的作用。针对水下公路(道路)隧道交通工程设施设计这一热点问题,分析水下公路(道路)隧道和山岭公路隧道的差异,结合国内外工程建设经验,对水下公路(道路)隧道交通工程设施(通风设施、照明设施、综合监控设施、紧急呼叫设施、火灾探测报警设施、消防设施、逃生通道、排水设施、结构健康监测设施、供配电设施、交通安全设施)的设置要求进行梳理,并总结归纳了4种不同施工工法类型(钻爆法、盾构法、沉管法、堰筑法)水下公路(道路)隧道交通工程设施的设计要点。     

大跨度混凝土连续梁桥长期下挠加固方案研究

针对某城市主跨为129 m的预应力混凝土连续梁桥运营7 a以来中跨不断下挠情况,在不中断交通的条件下,从箱室内加体外预应力、外加结构角度出发,分析不同加固方案对挠度控制的有效性及其对原结构的影响,以期为加固已下挠的连续梁、防止其继续下挠提供一种有效的加固方案.     

水中悬浮隧道研究进展

介绍了各国关于水中悬浮隧道的研究进展,主要包括:波浪和水流作用下水中悬浮隧道与流体相互作用的理论分析模型,波浪环境下水中悬浮隧道的锚固系统的涡激振动数值分析,地震激励下水中悬浮隧道的动力响应分析,水中悬浮隧道的结构问题,针对实际工程背景的波浪环境载荷下的模型试验及水流环境中水中悬浮隧道阻力系数、惯性力系数的试验研究。最后讨论了水中悬浮隧道尚需要进一步研究的问题:荷载的确定,结构分析和设计方法,针对性的模型试验,安全性研究等。     

大跨径连续梁桥健康监测技术工作方案探讨

以国内外桥梁健康监测及状态评估理论及技术为基础,结合大跨连续梁桥结构特点和发展需要,分析了桥梁健康监测及状态评估系统的组成、设计,以实桥为例,对大跨径连续梁桥健康监测及状态评估技术工作方案进行了详细的介绍。依次探讨了传感器与数据采集系统、数据预处理与传输系统、数据库管理系统、综合评估决策与自动安全预警智能系统的设计方案,可进一步推动大跨径混凝土健康监测技术的理论研究,该系统的建立可为同类型桥梁的健康监测提供借鉴,对进一步提高公路桥梁的管养水平具有重大意义。     

连续梁桥施工控制结构分析的可视化研究

利用面向对象的技术实现了连续梁桥施工控制中结构计算数据的可视化.     

大跨径钢桁架连续梁桥施工关键技术研究

大跨径钢桁架连续梁桥由于其结构复杂,施工难度高一直是工程设计和施工中的难题。以某大跨径钢桁架连续梁桥施工为工程背景,利用数值模拟的方法研究了该桥梁临时支撑受力状态,并提出了合龙中施工精度控制方法,最后从施工监控量测角度研究了施工中监控量测的内容和方法。     

连续梁桥半桥同步顶升施工监控研究

以某连续梁桥支座更换工程为例,利用ANSYS有限元分析软件对顶升施工过程进行模拟,分析安全状态下的桥梁最大顶升量及应力变化范围,并在施工过程中对顶升位移和梁底应力进行跟踪监测。结果表明,现场监测数据与理论计算结果吻合较好,监控方案可为同类工程提供参考。     

对连续梁桥施工监控的研究

连续梁桥施工的监测与控制可使施工人员实时掌握连续梁桥结构的实际变形、应力分布和线性特征.通过对连续梁桥施工监控的研究,详细介绍了现行的技术与方法,为梁桥施工提供了指导性意见,使梁桥能够达到理想的线形和受力状态,既可以确保施工过程中的构件、设备和人员的安全,也能够减少和避免不必要的损失.     

跨高速公路连续梁桥拆除施工方案研究

原横坪公路上跨惠盐高速桥梁为(28+36+36+28)m预应力混凝土连续梁桥,箱梁各腹板布置4根预应力筋。因该桥影响坪地互通立交主线二号桥建设需拆除。从技术、安全性、经济性等方面对3种拆除方案进行比选,确定采用“门洞+支架”拆除方案:在高速上方搭设支架形成门洞以供桥下车辆通行,在其它桥跨下搭设满堂支架并预先顶紧;跨高速段箱梁沿跨中切断后,向两侧依次切割拆除箱梁。利用MIDAS软件对切割前、后的旧桥进行仿真分析,以验证方案的合理性。结果表明:旧桥采用“门洞+支架”拆除方案时,箱梁变形及内力均满足要求;对有开裂风险的局部施工段梁体采用临时加固措施,可保证结构安全;门洞上方8 m梁段采用纵向二次切割的优化方案,结构变形及内力满足要求。     

连续梁桥不同合龙方案对施工控制的影响

以某连续梁桥施工控制为例，分析了不同合龙方案对桥梁的累计位移和受力的影响，特别是对施工控制中的预拱度设置的影响，提出了合理的合龙方案及施工注意事项。     

钢混混合连续梁桥总体方案设计

在大跨径梁桥设计中,PC连续刚构桥无疑是方案设计的首选。但如果桥梁高度较矮,建设条件有一定限制时,选择刚构方案就不再适合。结合济商高速公路新万福河大桥主桥方案设计,总结国内大跨径梁桥的发展现状及适用条件,提出了钢混混合连续梁桥方案,从受力性能、施工难度、景观效果、后期管养便利性及经济性等方面与PC矮塔斜拉桥进行多维度对比。结果显示,钢混混合连续梁桥在该条件下具有良好的竞争力,该桥型也将为同类桥梁建设提供借鉴。     

水中悬浮隧道锚索的非线性涡激振动研究

建立了水中悬浮隧道锚索在波流场中涡激振动的非线性数学模型,考虑了锚索的几何非线性对其涡激振动的影响,并应用有限差分法求解了锚索的运动控制方程。计算结果表明:锚索在顺流向和横向2个方向运动的耦合作用特别是几何非线性作用的引入,抑制了部分高阶模态的激发,使锚索横向涡激振动的振幅减小,顺流向振动的振幅增大;在悬浮隧道的振动引起的强迫激励和参数激励作用下,锚索顺流向涡激振动振幅显著增大,横向涡激振动出现"拍"的现象。     

六跨连续刚构组合梁桥合龙方案研究

根据福州绕城高速公路闽江特大桥六跨连续刚构组合梁桥的结构特点,利用有限元软件MIDAS/civil建立了空间有限元模型进行施工仿真模拟.对不同合龙顺序合龙前后的应力增量和变形增量进行了分析比较,探讨该类型桥梁合龙顺序的一般规律.结果表明:不同体系转换次序对主梁应力和变形均存在不同程度的影响,但合龙段全部完成后再进行体系转换,主梁的应力增量和变形增量均较小;六跨连续梁连续刚构桥采取次边跨对称合龙→边跨对称合龙→中跨对称合龙→体系转换为最合理的合龙顺序.分析结果可以为该桥合龙施工决策提供理论依据,可以对类似桥梁合龙顺序的选择提供参考.     

连续箱梁桥同步顶升技术研究

为对连续箱梁桥同步顶升技术进行研究,以淮北某立交桥为研究对象,通过顶升全过程监测以及有限元分析,分析了连续梁桥顶升过程中位移和应力变化情况以及顶升位移偏差对结构内力的影响。结果表明,在更换支座的过程中,结构会产生较大横向和纵向偏位,应密切关注各顶升支点位移情况,同时做好限位措施;顶升过程中,梁底受力方向与桥梁竖向位移差异变化基本一致,顶升施工安全可靠;截面的附加应力对中墩的位移偏差更加敏感。     

某3跨连续箱梁桥的拆除方案设计

以某(18+26.4+18)m的3跨连续箱梁桥拆除施工为背景,提出利用贝雷梁和吊杆固定主梁,采用钻石钢线切割法将主梁切割成3段,利用架桥机调离中跨主梁移到空旷地带破碎.两侧边跨及中跨2 m余留段采用满堂支架就地破碎的拆除方案.为确保施工安全,采用有限元软件分析施工中结构内力和变形.结果表明,贝雷梁下挠幅度较主梁大,造成...     

混凝土连续弯箱梁桥支承体系研究

近年来弯箱梁桥的侧向位移病害日趋严重,而支座布置不合理是其中一个重要的原因。针对目前连续弯箱梁桥常采用的支承形式,提炼出四种支承体系,分析各支承体系的特点。通过某典型实桥,对不同支承形式各荷载作用下的竖向支反力和扭矩进行对比分析,最后提出相关的优化措施,为该类桥梁设计提供参考。     

预制-现浇连续梁桥的设计

对于有特殊限制条件的桥梁,可以采用先预制一部分;再现浇一部分,本文通过现浇部分形成连续梁的设计和施工方法,介绍采用先简支后连续方法设计施工的连续梁实例,并认识这种连续梁的总体力学性能和设计特点.