超长跨海大桥非通航孔区段防船撞研究

据统计,船舶撞击桥梁非通航孔区段引起的事故约为撞击通航孔的两倍。我国在沿海大型海湾、入海河口规划和建设了多座超长大型桥梁,非通航桥区段的船撞问题日益突出。梳理了近年来发生的船撞非通航孔桥梁事故,研究了国内典型超长跨海大桥非通航孔区段设防现状,提出了超长跨海大桥非通航孔桥防撞设计方法,并探讨了该方法在舟山至上海跨海大通道中的应用和实践,可为超长跨海桥梁非通航孔区段防船撞提供参考和借鉴。     

基于柔度曲率比与遗传算法的既有钢筋砼拱桥损伤识别研究

针对目前单一方法无法精确识别桥梁结构损伤位置与程度的状况,结合柔度曲率比理论与变异遗传方法,以结构柔度矩阵为参数,利用基于柔度矩阵的柔度曲率比识别损伤位置、改进自适应双向变步长变异遗传算法识别结构损伤程度;以湖南省常宁市北门桥为研究对象,开展实桥外观、钻芯样本、钢筋锈蚀及静载等检测试验,并对检测结果与损伤识别结果进行对比分析,结果表明,文中构建的结构损伤识别方法可行,且其识别精度高,可为桥梁工程结构损伤识别提供一种新思路。     

嘉绍大桥水中区引桥防船撞设施研究

海上长大桥梁非通航孔桥防撞设施设计一直是桥梁设计领域的一大难题.由于嘉绍大桥建设条件的特殊性,以往海上长桥非通航孔桥所采用的防撞构造均难以适用.文中对嘉绍大桥水中区引桥防船撞设施的研究成果进行了介绍.     

浅谈跨海大桥非通航孔桥结构型式选择的制约因素

非通航孔桥通常成为跨海大桥的控制性工程之一,其原因在于其长度占全桥比率较高,投资规模大,施工工期长等。那么,非通航孔桥上、下部结构型式又进一步影响到施工难度、施工组织、投资及造价等,对于跨海大桥整个项目的顺利建设都具有重要的意义。从建设规模、预制场地情况、水深条件、地质条件、船机设备条件等方面分析了跨海大桥非通航孔桥结构型式的制约因素,并结合岱山跨海大桥、六横大桥非通航孔桥等进行了实际工程应用,可为类似工程的建设提供参考。     

基于混凝土三轴强度退化模型的非通航孔桥桥墩正常使用极限状态评估

为了对跨海大桥在海水冻融和侵蚀耦合作用下的开裂性能进行评估,通过建立混凝土冻融+侵蚀耦合损伤Ottosen强度准则,结合跨海大桥非通航孔桥的结构特点和北方近海环境,计算分析、评估了非通航孔桥混凝土承台底部几个关键点的抗裂性能.结果表明,在百年一遇波浪荷载作用下或在百年一遇冰荷载作用下,在服役130 a时非通航孔桥会在混...     

考虑误航的船舶撞击桥梁速度计算方法及工程应用

船舶撞击速度是进行船桥碰撞研究的关键参数之一,直接影响船撞力的大小和桥梁的设防标准。通过对船撞事故及现有船撞速度确定方法的分析,考虑桥梁设计通行能力及发生误航的可能,提出一种考虑误航时偏航失速的船舶撞击速度计算方法。通过在某双塔斜拉公路大桥防船撞研究中的应用,采用3种船舶撞击模式进行防撞研究,结果显示,不同模式下通航孔桥墩的撞击速度相差较小,非通航孔桥墩的撞击速度相差较大,考虑以边跨为通航孔时发生偏航撞击模式,对于非通航孔桥梁抗撞设计更加合理,通过LS-DYNA有限元分析软件模拟了船舶撞击桥墩过程,并得到了船舶正撞力标准,可作为防船撞研究和设计的参考。     

金塘大桥非通航孔桥承台底标高的确定

根据在建金塘大桥桥址区的气象、水文、地质等自然条件,分析了影响长大跨海桥梁非通航孔桥承台底标高的各种因素,并结合国内外已建跨海大桥的经验,从基础结构的安全性、施工速度、经济性、全桥景观效果等方面进行了综合分析比较,提出金塘大桥非通航孔桥的承台底标高.     

基于静力位移数据的薄壁箱梁损伤识别方法

为解决薄壁葙梁损伤识别方法中动力指标敏感性低、静力损伤指标试验成本高、计算繁琐的问题,提出了一种简单实用的基于静力位移的损伤识别方法,并对其作出改进。利用结构损伤前后同一工况作用下静力位移的变化值,建立了基于静力位移观测的结构损伤识别方法,并采用广义逆矩阵法求解结构系统损伤因子。由于转动自由度难以量测,通过静力缩聚的方法缩减去除刚度矩阵中的转动刚度,使得静力位移的变化值仅由挠度产生。通过算例表明,文中提出的方法识别效果好,操作简单,结果稳定,有着很好的实际工程应用意义。     

桥梁受船舶碰撞的动力计算方法

计算了斜拉桥、连续梁和刚构桥在船撞动力作用下的响应,以考察船舶撞击力在航道桥设计中的重要性;对动力和静力方法的计算结果进行了比较分析,结果表明,对于所分析的几种桥型,采用静力计算方法得到的船撞结构内力、位移值与采用动力方法得到的船撞结构内力、位移值有很大的差别。对于设计,静力法过于粗糙,建议在桥梁船撞设计中采用动力计算方法进行船撞桥梁结构内力的计算。     

台州湾跨海大桥通航孔桥结构设计

台州湾跨海大桥通航孔桥为主跨488m双塔双索面叠合梁斜拉桥。该桥位于台州湾椒江口海洋环境中,地质条件差,潮差大,风速高,且通航等级高和耐久性要求高,故建设条件较为复杂。介绍该桥的桥跨布置、约束体系、主梁、拉索、索塔、桥墩和基础的构造,阐述其耐久性设计、抗风设计和防船撞设计等,可供类似桥梁设计时借鉴参考。     

基于柔度差平均曲率的悬臂挡墙损伤识别

针对悬臂挡墙的损伤识别问题,提出了基于柔度差平均曲率的挡墙损伤识别方法.该方法引入微分几何理论中曲面上一点的平均曲率概念,通过该点上2个主曲率求其平均曲率.首先利用挡墙损伤前、后模态柔度矩阵求取柔度矩阵差,并以其列元素的平均值作为模态柔度差向量;然后利用中心差分法求得模态柔度差平均曲率作为检测挡墙损伤的新指标(FDMC).通过对悬臂挡墙的数值模拟研究,结果表明:无论对单处损伤还是多处损伤,该指标都能准确地识别挡墙的损伤位置;根据损伤程度和指标FDMC的相互关系进一步确定单元的损伤程度,且具有较高的识别精度.通过与已有的高斯曲率模态差指标进行比较,验证了该指标的有效性和优越性.     

杭州湾大桥非通航孔桥防船撞试验段工程研究

非通航孔桥墩的防撞保护受到各界关注.本研究以设置防船撞试验段的形式,研究非通航孔桥的防撞方案,为后期的研究和工程推广提供技术支撑.本研究依据桥区环境特点及非通航孔桥防撞要求,经研究综合考虑,采用独立防撞墩+拦截索链+锚泊浮体+锚碇沉块组成的拦截体系来保护大桥.本研究对整个拦截体系进行了数模计算和物模试验,确定关键设计载荷参数,分析体系的环境适应性,并研究拦截体系在船舶撞击下的有效性.     

金塘大桥非通航孔桥桥型方案构思

根据在建金塘大桥桥址处的气象、水文、地质等自然条件,分析影响长大跨海桥梁非通航孔桥桥型方案的多种因素,并结合国内外已建跨海大桥的经验,从施工可靠性、海上作业量、工期、预制场地、设备、施工组织、技术经济等方面进行综合比较,提出金塘大桥非通航孔桥桥型方案。     

船撞水上限高架动力响应分析

近年因航道升级导致旧桥通航条件不满足,引起船撞桥梁上部结构事故频繁发生。以广深高速某实际防撞工程为例,对防撞限高架这一新型水上防撞形式的可行性进行分析论证。采用LS-DYNA有限元软件进行船撞精细化动力数值模拟,分析整体结构的动力响应,确定限高架的船撞设防标准,论证水上限高架整体受力性能的安全可靠性。     

基于碰撞数值模拟的桥梁等效静力船撞力-修正系数

针对基于碰撞数值模拟的桥梁设计船撞力的基本公式,提出根据桥墩几何因素修正设计船撞力的设想。采用碰撞数值模拟技术对船撞承台进行详细计算,深入研究等效静力船撞力与承台几何形状的关系,得出等效船撞力的桥墩几何修正系数计算公式,并对桥梁设计船撞力的基本公式进行修正。     

基于改进AASHTO模型的动态船撞桥风险评估法

提出基于改进AASHOTO模型的动态船撞桥风险评估法。基于AASHTO模型,引入时间因素,根据桥区通航条件现状,统计适用于广东省的撞损桥墩分类船舶年通航量及未来船舶年通航密度;根据通航量和通航密度随时间的变化,计算动态的偏航概率、年撞击频率。综合考虑撞击力的方向、作用点、大小等对桥梁损伤的影响,结合LS—DYNA软件和ANSYS PDS,建立有限元模型,分析获得一次撞损概率。综合上述通航量、偏航概率、几何碰撞概率和一次撞损概率的计算结果,获得动态船撞桥风险概率。实桥算例表明,上述方法是可行的。通过上述方法,可计算船撞桥动态风险,为桥梁防撞决策提供依据。     

某内河航道桥抗船撞安全性能评估分析

鉴于船撞桥事故频发，特别对于桥龄超过20年的内河航道桥，桥梁抗撞能力在设计阶段鲜有考虑，需要进行抗撞安全性能评估。通过Midas Civil、Xtract有限元软件建立分析模型，根据《桥梁抗撞设计规范》(JTGT 3360-02-2020)要求，结合实际通航船舶的情况，对某内河航道大桥通航孔桥墩进行抗撞性能分析。结果表明：桩柱式桥墩在300 t船舶撞击力偶然组合下强度及变形均不满足要求，在100 t船舶撞击力偶然组合下变形不满足要求。建议采取航道控制措施，降低通航船舶吨位、限止船舶通航速度，并设置防撞措施保障桥梁结构安全。基于分析过程，总结了桥梁抗撞安全性能评估的一般流程。     

涪陵乌江大桥复线桥船撞风险研究

对拟建涪陵乌江大桥复线桥进行船撞风险研究。根据该桥桥址处的水流速度,典型水位,通航船舶密度、航速,通航净空尺度,航迹线以及桥梁的极限抗船撞能力等,采用三概率积分法,确定该桥拱圈碰撞频率和倒塌频率。另外,依据行业风险水平和风险评价矩阵,并结合三概率积分法计算结果来确定该桥船撞风险等级。     

公路钢板梁桥的动力监测

在桥梁结构评估中已存在一些不同的监测技术,这些技术主要是基于结构的静力或动力行为的变化.由于动力特性参数基本上不因荷载的变化而变化,因此,使用动力特性进行结构评估较使用静力特性具有许多优越性.在使用动力特性时,试验证明仅使用结构的固有频率和模态振型是不够的,而利用固有频率和模态振型的导出量更会产生结构识别的诊断参数,模态柔度法即是其中的一种.对模态柔度法进行了修正,使之能适用于环境振动的条件.一座公路钢板梁桥现场试验结果表明,修正的模态柔度法可以清晰反映桥梁结构行为的变化.     

上海长江大桥主通航孔桥结构性能分析

上海长江大桥主通航孔桥采用桥跨布置为(92+258+730+258+92) m的双人字形塔双索面分离式钢箱梁斜拉桥.通过深入的静力分析、动力分析及总体稳定分析,对上海长江大桥主通航孔桥的结构体系选择、提高结构整体刚度的措施、结构的可施工性等方面进行研究,从而对上海长江大桥主通航孔桥的总体结构性能进行深入论述.