耐久型黏滞阻尼器的研发及性能试验研究

跨海长大桥梁用黏滞阻尼器的服役环境腐蚀性强,且服役时累计位移较大,更容易出现泄露、锈蚀等病害,导致耐久性较差。为了提高跨海长大桥梁用黏滞阻尼器的耐久性,采用了较低的速度指数,应用了串联式密封、陶瓷涂层活塞杆等技术,并设计了智能监测评估系统,研发了耐久型黏滞阻尼器。对耐久型黏滞阻尼器进行的性能试验研究结果表明,其在1～1 000 mm/s速度范围内均满足F=CV^α的本构关系,具有较好的耗能能力;5万次疲劳磨耗后无泄露,陶瓷涂层活塞杆表面光洁,无可见阻尼介质泄露;工作状态可得到实时反馈和评估。该耐久型黏滞阻尼器可较好地满足跨海长大桥梁的减震(振)需求。     

大跨径悬索桥退役黏滞阻尼器性能研究

为研究在役大跨径悬索桥的退役黏滞阻尼器的病害和力学性能,通过开展外观检查、力学性能试验、内部结构检查,研究其病害及发展程度,结合桥梁梁端位移实测数据分析诱因,针对性提出改进建议。研究结果表明,该退役黏滞阻尼器的主要病害为硅油泄漏与硅油污染、内部结构磨损等,综合作用引起阻尼力的衰减,1.2 mm/s速度下的衰减率达61.3%,造成减振效果变差。建议在进行大跨度悬索桥黏滞阻尼器设计、选型时,应关注毫米级速度下阻尼力输出情况,并采取优化结构、提高加工精度等措施预防内部结构磨损。     

定海大桥非线性黏滞阻尼器参数研究

以一座V形墩连续刚构桥为工程背景,研究非线性黏滞阻尼器的设置对该桥梁抗震性能的影响。建立有限元计算模型,采用非线性动力时程法分析阻尼参数,讨论黏滞阻尼器在桥梁的设置位置,并与未设置阻尼器的桥梁地震响应情况进行对比。结果表明:通过在桥梁上设置非线性黏滞阻尼器后,合理选择黏滞阻尼器的位置和参数,可有效降低桥梁关键结构在地震作用下的位移变形和内力响应,提高桥梁的抗震性能。     

河口大桥液体黏滞阻尼器参数分析

河口大桥主跨360m,为我国地震烈度8度及以上地震区域跨度最大的斜拉桥,设置液体黏滞阻尼器,对于半漂浮体系的斜拉桥是一种十分有效的消能减震装置。本文介绍了河口大桥液体黏滞阻尼器的设置形式,重点对比分析了阻尼系数C和速度指数α两参数不同情况下结构关键部位的变形和内力效应,并优化了液体黏滞阻尼器的相关参数。计算成果表明,通过对液体黏滞阻尼器阻尼参数的优化,可使地震作用下结构的相对位移和地震力有效降低,并使桥梁的抗震安全性提高。     

基于模糊逻辑的异形拱塔斜拉桥黏滞阻尼器参数优化研究

为研究黏滞阻尼器参数对异形斜拉桥抗震性能的影响及该黏滞阻尼器的参数优化,以某蝴蝶兰异形拱塔斜拉桥为对象,建立全桥三维有限元模型,结合模糊逻辑控制方法,研究在地震作用下35种工况组合的阻尼系数C与速度指数α对该桥抗震性能的影响。研究结果表明:在塔梁交接处设置一个纵向黏滞阻尼器后,该桥关键位置地震反应明显减小;变化规律为:随阻尼系数的增大,塔顶位移及塔底弯矩均减小;随速度指数的增大,塔顶位移及塔底弯矩均增加;经Matlab模糊逻辑优化得出:在阻尼系数C取4500 kN·(s/mm),速度指数α取0.2时,塔顶位移及塔底弯矩综合平衡减震效果达到最佳。     

在役桥梁承台加固主要方法研究

以某高速公路大桥承台维修加固为工程背景,对承台维修方案进行了比选;对最佳方案施工要点进行了阐述,并对增大截面维修方案进行了归纳总结,探讨了增大截面加固在役桥梁承台的运用优势。     

在役桥梁结构横向连接状态的评价方法研究

以某公路桥梁的检测及状态评估为背景，结合桥梁的荷载试验，介绍了在役桥梁横向连接状态的评价方法，提出了基于挠度测试与理论横向分布系数对比的桥梁横向连接的评判方法，并对其评定过程进行了分析。     

基于AHP的在役桥梁基础养护分级方法研究

现行桥梁养护规范主要针对上部结构和墩台,针对现行桥梁养护规范没有桥梁基础养护分级方法的现状,探究提出了基于AHP(Analytic Hierarchy Process)的在役桥梁基础养护分级方案,并通过一个示例介绍了其实际应用方法。     

在役桥梁混凝土桩基安全性评价方法

针对目前在役桥梁混凝土桩基使用安全性暂无可靠的评价方法,以某座预应力混凝土连续梁桥成桥后桩基安全性评定为背景,通过疑问桩基与完好桩基的对比试验,对疑问桩基与完好桩基的桩顶变位、桩基支撑刚度、抗推刚度及墩柱动力特性等敏感力学参数进行了讨论,提出一种成桥状态下桩基安全性评价的实用技术.经实桥试验对比分析证明,文中所提结构简化模型可行,评定方法快捷、可靠,为进一步开展在役桥梁桩基安全性评定的研究奠定了基础,并可供成桥状态下的桩基安全性检测评定借鉴.     

黏滞性阻尼器对千米级斜拉桥纵向减震效果的振动台试验研究

为了研究千米级斜拉桥纵向采用黏滞性阻尼器的减震效果,以一座主跨1 088 m的斜拉桥为工程背景,按相似理论设计制作了一座几何缩尺比为1：35的全桥振动台试验模型,通过改变塔梁间的连接方式,建立了塔梁间纵向无约束的非减震体系和塔梁间纵向采用黏滞性阻尼器的减震体系,选用4条具有代表性的地震动进行了4个振动台纵向一致激励的全桥振动台试验,然后将不同地震动输入下2种体系的试验结果进行对比分析。试验结果表明：千米级斜拉桥纵向无约束体系的地震响应受输入地震动的特性影响较大,对于长周期成分丰富,特别是对应于结构一阶周期的加速度谱和位移谱谱值较大的地震动,结构的地震响应较大;千米级斜拉桥非减震体系的地震响应同样也受输入地震动特性的影响较大;纵向采用黏滞性阻尼器的减震体系可以减小结构的梁端位移、塔顶位移以及塔底钢筋应变,但输入地震动的特性会影响黏滞性阻尼器的减震效果,对于特征周期较长、长周期成分丰富的地震动,黏滞性阻尼器的减震效果较好,而对于有明显速度脉冲的地震动,黏滞性阻尼器的减震效果相对较差,当地震动峰值加速度PGA为0.4g时,在场地人工地震动、Loma Prieta地震动作用下,梁端最大位移分别减小了62.41%、37.75%;对于有明显速度脉冲的地震动,需要选择阻尼系数更大的黏滞性阻尼器。     

基于结构可靠度的在役桥梁剩余价值分析

在BOT的交通基础设施建设模式下，转交政府相关部门后的基础设施从会计学的角度而言已经摊销完毕，但是从经济学角度而言。这些公共基础项目仍然发挥作用．产生着经济效益。对在役桥梁进行剩余价值分析，对于路政部门加强桥梁维护维修、加固甚至新建等决策管理都有实际意义。基于可靠度理论提出了一种折旧方法并用其进行剩余价值计算，为公共项目建设宏观经济的成本分析提供一种量化的工具。     

在役PC桥梁承载力可靠度评估

为了评估承载能力极限状态下在役预应力混凝土桥梁的可靠度,建立在役预应力混凝土桥梁构件的受剪、受弯抗力概率模型,建立了恒载、汽车荷载效应概率模型。结合在役桥梁构件基于可靠度指标的分级原则,对一座服役23年的预应力混凝土梁桥进行可靠度评估,评定的桥梁等级与规范评定结果一致。本文方法可为在役预应力混凝土桥梁的可靠度评估提供参考。     

在役桥梁多级模糊综合评定与管理系统的建立

文章通过对在役桥梁评估方法的阐述,引入健康等级的概念和多级模糊综合评定方法对在役桥梁进行评定。文章详细介绍了多级模糊综合评定方法的评定法则和计算方法,并根据多级模糊评定的原则建立了在役桥梁管理系统,以便对运营桥梁进行综合管理。     

基于地震易损性的斜拉桥斜置式黏滞阻尼器参数优化

为获得超大跨径斜拉桥斜置式黏滞阻尼器的合理参数,提出将基于全概率理论的斜拉桥地震易损性分析方法应用于该类阻尼器参数优化设计中。该方法综合考虑桥梁结构地震动的随机分布特点,同步建立斜拉桥顺桥向、横桥向的黏滞阻尼器参数-地震易损性曲面,以桥梁体系地震易损性最小为目标函数,分析顺桥向与横桥向的易损性曲线变化规律及优化参数,并综合顺桥向及横桥向参数优化结果,得到斜置式黏滞阻尼器的合理参数。以主跨806 m的芜湖长江公路二桥为背景,进行斜置式黏滞阻尼器参数优化设计。结果表明：基于全概率理论的斜拉桥地震易损性分析方法能够综合考虑桥梁结构的地震响应因素,并能根据设计目标对斜置式黏滞阻尼器进行参数优化设计;芜湖长江公路二桥优化后的斜置式黏滞阻尼器与主梁之间的夹角宜设定为26.3°,阻尼系数为3 213 kN·(m/s)^-0.26。     

在役桥梁加固经济性指标的确定技术

在获取在役桥梁加固经济性主要影响因素的基础上,利用层次分析法的递推层次结构,构建了最底层、中间层以及最高层的在役桥梁加固经济性评估模型,同时结合权重修正技术和模糊数学理论,最终获得了在役桥梁加固经济性的评估方法.经实践检验,在役桥梁加固经济性评估结果能较好地指导桥梁管养工作者对服役桥梁采取安全、有效、合理的处置决策,具有较好的应用推广价值.     

桥梁板式橡胶支座与粘滞阻尼器组合使用的减震性能研究

在分析几种减隔震装置的减震耗能机理的基础上．提出了粘滞阻尼器与板式橡胶支座组合使用的减震措施,并利用非线性时程地震反应分析方法。对这种组合装置的减震性能进行了研究。为了研究阻尼系数、阻尼指数和周期对减隔震桥梁地震反应的影响。本文做了大量的参数分析。研究结果表明．组合使用板式橡胶支座和粘滞阻尼器,既能显著地减小结构地震力。又能有效地控制梁体位移及墩、梁相对位移。     

桥梁板式橡胶支座与粘滞阻尼器组合使用的减震性能研究

在分析几种减隔震装置的减震耗能机理的基础上,提出了板式橡胶支座与粘滞阻尼器组合使用的减震措施,并利用非线性时程地震反应分析方法,对这种组合装置的减震性能进行了研究。为了研究阻尼系数、阻尼指数和周期对减隔震桥梁地震反应的影响,作了大量的参数分析,给出了参数的合理取值范围。研究结果表明,组合使用板式橡胶支座和粘滞阻尼器,既能减小结构地震力,又能有效地控制梁体位移及墩、梁相对位移。     

粘滞阻尼器参数对大跨度桥梁抗震性能影响研究

基于流体粘滞阻尼器的力学特性,以荆岳长江大桥为工程背景,研究了附加非线性粘滞阻尼器对大跨度桥梁抗震性能的影响。利用动力非线性时程分析方法,对非线性粘滞阻尼器的阻尼系数和阻尼指数进行了参数敏感性分析,讨论了阻尼器布置位置对减震效果的影响,并与不设阻尼器情况的地震响应结果进行了比较。分析表明：通过在适当的位置设置纵向粘滞阻尼器,可以有效地降低结构在地震作用下关键部位的位移,改善结构构件的地震力;减震效果取决于阻尼器参数;同时,设置阻尼器避免了相邻主梁可能发生碰撞引起的结构损坏。     

在役岩溶公路隧道模型试验研究

以某高速公路某隧道为依托,在优选岩溶填充物、围岩和衬砌材料的相似材料的基础上,开展了几何相似比为1∶40的在役岩溶公路隧道室内相似模型试验,详细分析了对围岩土压力的分布规律和发展趋势,揭示了隧道岩溶处治后的隧道围岩和衬砌力学行为。试验结果表明:1重晶石粉、石膏粉、水泥按1∶12∶2的配比为胶结料,砂胶比3∶1,砂胶混合料水灰比1∶8,能较好的模拟Ⅴ级围岩;2在上覆岩层自重荷载作用下,以低于隧道围岩弹性模量的材料填充岩溶后,会导致填充材料产生比围岩更大的压缩变形,从而引起围岩土压力重分布和地表不均匀沉降;3当岩溶处在衬砌拱肩、拱腰和拱脚时,经处治后的岩溶仍对衬砌产生偏压的不利作用,需要引起高度重视。