基于复合梁的环氧沥青混凝土的断裂准则研究

基于钢桥面铺装的裂缝特点及断裂力学理论,引入裂缝尖端位移CTOD参数分析环氧沥青混凝土复合梁三点弯曲梁试验,研究了温度对钢桥面铺装断裂特性的影响。试验结果表明,环氧沥青混凝土铺装断裂韧度CTODc与温度成正比,同一温度下平行试验得到的CTODc离散性较小。因此,CTOD参数有可能成为钢桥面铺装失稳断裂的参数,可用于评价钢桥面铺装的抗裂性能。     

环氧沥青混凝土钢桥面铺装疲劳寿命研究

基于钢桥面铺装的裂缝特点及断裂力学理论,引入裂纹尖端位移CTOD参数研究了钢桥面铺装环氧沥青混凝土裂纹扩展阶段的疲劳演化规律。考虑材料的不均匀性,试验采用切口三点弯曲梁试验方法,在MTS试验系统上进行了3组钢桥面铺装复合梁的疲劳试验,定义了三点弯曲梁方法中环氧沥青混凝土的裂纹起裂点和疲劳破坏点。研究结果表明:环氧沥青混合料的疲劳寿命与断裂韧度有很好的相关性。通过拟合试验结果而建立的以CTOD为参数的预测模型可以方便地预测钢桥面铺装环氧沥青混凝土裂纹扩展阶段的疲劳寿命。     

钢桁架桥技术状况评定体系中的部件权重分析

针对目前钢桁架桥部件权重划分不明的问题,以某典型钢桁架桥为依托,提出了基于广义贴近度原理的部件权重划分方法。采用刚度折减模拟部件损伤工况,基于桥梁自振频率和屈曲特征值的变化,计算广义贴近度评判桥梁整体结构性能,并利用层次分析法确定了钢桁架桥部件权重。     

连续刚构桥整体稳定性的理论分析和数值计算

针对连续变截面桥墩,应用能量法推导了失稳特征值的通用计算公式.应用有限元软件SAP2000,对一座5跨预应力连续刚构桥进行了全过程特征值稳定性分析.分析表明,3#墩最大悬臂施工状态失稳特征值最小,为桥梁的最危险状态.针对3#墩,应用通用公式计算了各个施工工况的失稳特征值,并与数值模拟值进行对比.结果显示,理论计算结果约...     

波纹钢腹板组合箱梁抗弯性能分析及工程应用

波纹钢腹板体外预应力组合梁作为一种新颖高效的桥梁结构正在引起广泛关注。本文分析了波纹钢腹板的抗弯性能,推导出基于一定假设的实用计算公式;在某实桥控制截面埋设传感器进行施工阶段应力监测,并采用ANSYS建立有限元计算,通过对理论公式计算值、有限元计算值和实测值得对比分析,验证了理论公式的准确性和实用性,可供同类桥梁参考。     

预应力混凝土桥梁钢束锈蚀分析

针对锈蚀钢束与混凝土间存在的黏结与滑移问题,基于桥梁分析中常用梁单元的特点,以Saenz公式和Skogman公式分别作为混凝土和预应力钢束的应力—应变本构关系,采用非线性弹簧模拟,提出刚臂元—非线性弹簧元—钢束元的方法,对锈蚀钢束与混凝土之间的黏结滑移进行分析。并以具体工程实例进行了分析计算,证明了所提出的方法用于预应力混凝土桥梁关于钢束锈蚀非线性分析的有效性。     

预应力混凝土桥梁因钢束锈蚀的非线性分析

针对锈蚀钢束与混凝土间存在的黏结与滑移问题,基于桥梁分析中常用梁单元的特点,以Saenz公式和Skogman公式分别作为混凝土和预应力钢束的应力—应变本构关系,采用非线性弹簧模拟,提出刚臂元—非线性弹簧元—钢束元的方法,对锈蚀钢束与混凝土之间的黏结滑移进行分析。并以具体工程实例进行了分析计算,证明了所提出的方法用于预应力混凝土桥梁关于钢束锈蚀非线性分析的有效性。     

基于可靠性理论的桥梁承载能力评估公式

利用收集到的WIM(Weight in Motion)卡车荷载数据,开展了建立基于可靠性理论的现有桥梁评估公式研究.通过选取国内8种常见桥梁形式计算出了目前现行桥梁设计规范的隐含可靠指标.结合我国现行桥梁设计规范与公路工程可靠度设计标准,建立了基于可靠性理论的现有桥梁承载力评估公式,结果可为我国已建桥梁评估、新桥设计规范的制定和修改提供一定的参考和对照.     

欧美规范中公路桥梁正交异性钢桥面板抗疲劳设计对比分析

为给我国公路桥梁正交异性钢桥面板抗疲劳设计提供参考,从疲劳荷载、疲劳细部分类及疲劳验算公式等方面对比AASHTO、Eurocode 3规范,并分别应用2本规范对我国一座公路桥梁的正交异性钢桥面板进行疲劳验算.结果表明:针对公路桥梁正交异性钢桥面板的抗疲劳设计,AASHTO、Eurocode 3两本规范在设计思路、细部分类、验算公式等方面基本一致,参考其对我国公路桥梁正交异性钢桥面板进行抗疲劳设计是可靠的,鉴于Eurocode 3对正交异性钢桥面板的疲劳细部规定更全面,参考Eurocode 3对公路桥梁正交异性钢桥面板进行抗疲劳设计较为合适.     

预应力混凝土桥梁因钢束锈蚀的非线性分析

钢束锈蚀的混凝土桥梁非线性分析方法的研究,对于在役损伤的预应力混凝土桥梁的失效机理分析或耐久性评估都具有一定的意义。针对锈蚀钢束与混凝土间存在的粘结与滑移问题,以Saenz公式和Skogman公式分别作为混凝土和预应力钢束的应力-应变本构关系,采用非线性弹簧模拟,提出刚臂元-非线性弹簧元-钢束元的方法,对锈蚀钢束与混凝土之间的粘结滑移进行分析。并以具体工程实例进行了分析计算,证明了所提出的方法用于预应力混凝土桥梁关于钢束锈蚀非线性分析的有效性。     

超高强钢冷成形开裂分析理论的现状与发展

针对超高强钢冷成形开裂的理论分析与预测问题,归纳了现有理论模型的特点、适用范围及其在超高强钢成形断裂失效分析的应用现状,指出由于超高强钢的脆性化倾向导致其断裂分析存在的难点。基于超高强钢的材料特性及其准脆性断裂的本质,对成形开裂理论预测模型与数值模拟方法提出建议。     

大跨径桥梁钢桥面双层铺装力学性能控制指标计算简式

采用有限元方法建立在车载作用下大跨径桥梁钢桥面双层铺装的力学响应计算模型。在结构设计参数常用取值范围内,对不设纵隔板和设置纵隔板两种常用钢桥面双层铺装的力学性能控制指标(拉应力和局部挠跨比)进行对比分析。同时,通过逐步线性回归方法拟和出大跨径桥梁钢桥面双层铺装力学性能控制指标的近似计算公式。得到的近似计算公式的精度检验和工程实例分析结果表明,近似计算公式精度很好,满足工程设计和理论研究的需要。     

粘钢加固桥梁质量控制及评定方法研究

基于粘钢法加固桥梁的特点,提出影响粘钢施工质量的主要技术指标及相应检查方法,采用9标度法给出各指标量化分值,实现对粘钢加固施工质量的量化评定.应用层次分析法确定桥梁影响粘钢加固效果各指标的权重,引入等效降低系数法建立加固效果量化评定体系.以某桥梁加固效果评价为例,验证该方法的实用性及可行性.验证结果表明,该方法能够实现对桥梁粘钢加固质量有效控制及对加固效果的量化评定,具有一定的工程实用价值.     

桥梁颤振方程降阶法及临界风速公式简化

基于平板颤振理论,建立了桥梁断面在空气中的含有8个颤振导数的二维耦合颤振方程,通过合理假设,令方程两边的实部和虚部分别相等,并化简分析,提出了一种降阶求解方法.与典型方法及其他方法相比,降低了方程阶次,简化了计算方程式.此外,根据《公路桥梁抗风设计规范》的大跨桥梁竖弯基频公式和扭转基频公式,基于Van der Put公...     

空心板预应力钢束部分断裂的加固方法

近年来,河北省高速公路出现了多起车辆撞击桥梁事件。车辆撞击使桥梁上部主要承重构件严重破损,个别预应力空心板的预应力钢束甚至被撞断多根,桥梁的安全运营受到了巨大的威胁。文章通过对一座被撞击桥梁的加固方案设计进行总结分析,对空心板预应力钢束部分断裂提出了几种加固方法。     

690MPa级高性能桥梁钢工程应用

武汉汉江湾桥作为十三五国家重点研发计划中的示范工程,在主桁结构设计中结合受力特性及构造特点,采用了Q690qE高性能桥梁钢。Q690qE高性能桥梁钢在母材研制过程中采用了低碳多元微合金化思路,其组织形态为低碳贝氏体,通过调整C、Mn、微合金元素含量及降低碳当量保证其低温冲击韧性与焊接性能,采取TMCP加回火的生产工艺保证低屈强比和综合性能。在焊接性能及工艺试验研究中,对不同焊接方法所匹配的焊接材料进行了研究,并总结了严格控制热矫温度在650℃以下、严格执行焊前预热、焊后缓冷的工艺要求及减小焊缝氢脆问题等关键质量措施。通过引入脆性断裂极限状态理论,采用CTOD试验并辅以宽板拉伸试验作为验证手段,确定不同工作温度下,Q690qE高性能桥梁钢容许使用的最大厚度,对其防断服役性能进行评价。Q690qE高性能桥梁钢除具有较高强度外亦兼具良好的焊接性能和防断性能,其应用进一步完善了我国高性能桥梁钢的技术体系。     

钢系杆拱桥屈曲设计的实用计算方法

为准确分析钢系杆拱桥的屈曲问题,提出了2种基于欧洲规范的实用计算方法。方法1是基于简化梁单元模型建立的,通过求解特征值问题,进行屈曲分析,增加了关于拱肋屈曲长度的经验公式,能更好地表示拱肋横截面及两拱肋之间风撑的面外刚度;方法2是基于简化有限元模型建立的,能够确定结构长细比。为验证上述2种方法的有效性,建立了几座系杆拱桥精细非线性有限元模型,将用方法1和方法2计算的结果同非线性有限元结果进行比较分析。结果表明,采用欧洲规范进行拱桥屈曲设计非常保守;采用方法2的备选公式进行拱桥屈曲设计非常直接且容易,但只宜用于初步设计;采用方法1的简化梁单元模型,可以更精确确定临界屈曲荷载N_(cr);2种方法均应考虑使用屈曲曲线"a",从而可以使桥梁设计得更纤细。     

装配式钢——混凝土组合梁桥桥道板安装误差分析

装配式钢-混凝土组合桥梁在传统钢—混凝土组合桥梁的基础上,采用预制混凝土桥道板,具有传统组合桥梁的优点并能基本克服混凝土收缩、徐变的影响,简化施工,便于工厂化生产。对装配式钢—混凝土组合桥梁关键施工步骤中预制桥道板的安装进行误差分析,得出梁间应力差近似计算公式,并与工程实测值进行比较,结果表明,该公式计算精度满足工程要求,为此种桥型的施工控制提供思路。     

基于应变监测数据的钢桥面板疲劳寿命评估研究

联合结构长期应变监测数据和线弹性断裂力学提出正交异性钢桥面板的疲劳寿命评估方法,以坝陵河大桥钢桥面板的焊接细节为对象开展应用研究.采用Paris方程建立了疲劳极限状态方程,并基于应变监测数据建立桥梁应力幅谱△σi～ni,计算等效应力幅△σe,对正交异性钢桥面板疲劳寿命进行评估,为钢桥面板的维护提供依据.     

CFRP布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力设计计算方法

为完善公路钢筋混凝土桥梁抗弯加固设计理论,针对CFRP布加固钢筋混凝土梁的受力机理和破坏特点,结合我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的设计理论,基于国内文献有关CFRP布加固梁的抗弯试验研究成果,建立了CFRP布加固桥梁的抗弯承载力计算公式,并提出了加固后梁承载力的提高程度、碳纤维布最大用量和最小用量的限制要求。公式计算值与试验值的对比结果表明,所建议公式具有较好的实用性和安全性,可用于公路钢筋混凝土桥梁的抗弯加固设计计算。