基于结构振动的中承式拱桥吊杆损伤识别

吊杆是中、下承式拱桥的主要受力构件,其结构损伤影响桥梁的安全,因此,吊杆的损伤识别是结构健康监测的重要工作之一。本文以一座柔性桥面系中承式拱桥为对象建立了三维空间有限元模型并以锈蚀、断丝等引起的吊杆截面缺损作为损伤指标,通过数值模拟研究了结构振动特性与吊杆损伤之间的相关性。研究结果表明,模态曲率对结构损伤较为敏感,损伤识别的效果较好并在此基础上提出了综合运用结构自振频率变化、桥面结构模态曲率变化以及吊杆内力变化进行柔性桥面系中承式拱桥吊杆损伤识别的实用算法。     

桥梁损伤识别数值仿真及试验研究

以内蒙古赤峰市银河大桥为例进行研究,该桥于2000年竣工,2001年8月该桥正式投入运行,2001年12月13日早晨,一空载货车撞上ZN-54W吊杆(主拱桥由西向东第8号吊杆),造成吊杆下部保护套严重损伤,为大桥安全考虑,赤峰市松山区政府提出对该桥进行测试。本文采用有限元法、模态分析及损伤识别理论对该桥进行了全面系统的结构损伤识别数值仿真研究,并与试验结果进行比较。由于中承式拱桥的主要受力构件是拱肋及吊杆,所以本文分别分析了拱肋L/2截面、L/4截面及被撞的8号吊杆不同损伤程度下的动力特性,得出结构整体动力特性的变化规律,并通过动力特性变化规律及应变模态实现了对拱肋的损伤识别;通过动力特性变化规律及曲率模态实现了对吊杆的损伤识别。     

拱桥在役损伤吊杆破断安全性研究

吊杆是中下承式拱桥最重要的受力构件,易遭受腐蚀损伤和疲劳累积损伤,极限情况下甚至发生突然破断,威胁结构安全。该文以一座服役16年的中承式拱桥为例,通过在横梁之间加设加劲钢管纵梁,加强结构纵桥向的联系,研究平行钢丝吊杆存在劣化损伤时的桥梁承载能力。同时模拟吊杆突然破断,以吊杆损伤程度为参数,研究吊杆破断对结构动力放大系数DAF和结构需求能力比DCR值的影响,评估吊杆发生连锁破断的风险。     

中承式拱桥吊杆损伤研究及有限元分析

中承式拱桥中吊杆的受力状况与整个拱桥的安全性能密切相关.文中考虑实际运营中吊杆拉伸刚度的损伤退化,对湖南省衡南县云集湘江公路大桥加固工程更换吊杆进行有限元分析,研究损伤变量变化对吊杆受力性能的影响;同时利用有限元软件分析考察了碳纤维（CFRP）棒材作为吊杆对整体结构性能的影响,结果表明CFRP棒作为吊杆可充分利用其抗拉性能,可运用到实际工程中.     

中承式钢管混凝土拱桥新增吊杆法加固技术研究

吊杆是中承式钢管混凝土拱桥重要的组成部分和受力构件,其可靠程度直接影响结构的使用性和安全性。由于在运营过程中长期受到自然条件和人为因素的影响,拱桥吊杆出现了不同程度的损伤,使其加固工作备受关注。针对更换吊杆法普遍存在的破坏结构局部受力的问题,介绍了一种主动加固吊杆的方法——新增吊杆法。并以玉带桥吊杆加固为工程背景,介绍了新增吊杆的布置及构造,对全桥进行三维数值仿真分析,比较了吊杆加固前后拱肋内力、吊杆内力和拱桥稳定性的变化情况,并通过施工过程控制对新增吊杆内力和桥面线形进行监控。结果表明:新增吊杆法可大幅减小既有吊杆的应力水平,但对拱肋受力和拱桥稳定性影响不大;加固过程中新增吊杆拉力实测值与计算值符合较好,桥面高程变化最大未超过6mm,是一种安全、可行的吊杆加固方法。     

铜瓦门大桥吊杆损伤对索力变化的影响研究

吊杆损伤是中承式钢管混凝土提篮拱桥的常见损伤。由于吊杆损伤对索力以及自振频率均有明显影响,所以吊杆损伤的定位以及定量分析对桥梁检测至关重要。文中以铜瓦门大桥为背景工程,在有限元基准模型的基础之上,采用弹性模量折减法计算分析典型吊杆损伤组合对全桥吊杆索力变化的影响,对获取的大量计算数据加以提炼总结,得到了对吊杆损伤评估具有参考意义的结论。     

非对称无推力拱桥设计关键技术研究

九沙大道桥一端为中承式结构形式,一端为下承式结构形式,桥梁为中承式与下承式组合的单跨拱桥结构。结构体系及吊杆力直接决定了构件受力状态,局部关键节点构造复杂。对非对称无推力拱桥结构体系及合理吊杆力进行了研究,并介绍了非对称无推力拱桥关键局部节点构造。相关研究成果可为类似桥梁的设计及施工提供借鉴。     

寿春路桥吊杆维修更换的方案设计与施工

通过合肥市寿春路桥的施工，简要介绍中承式拱桥吊杆更换的方案设计和施工工艺。     

浅谈中承式拱桥的设计

拱桥结构型式美观,素有“彩虹桥”的美称。上跨高速公路的拱桥给高速公路的行车增加了美好的视觉效果,在高速公路建设中有很多成功的例子,施工技术较成熟。该文通过某上跨高速公路的中承式吊杆拱桥的设计,讨论了中承式拱桥的构造、设计计算方法,以供借鉴参考。     

中承式拱桥吊杆内部钢丝腐蚀病害实例研究

为了了解中、下承式拱桥吊杆内部钢丝腐蚀病害的发生原因和发展规律,该文通过结构性拆解银川阅海大桥及长沙黑石铺湘江大桥的旧吊杆,系统研究两座中承式钢管拱桥吊杆防护体系的缺陷和防护漏洞,探讨吊杆内部钢丝的腐蚀病害分布规律,定性分析导致两座桥梁旧吊杆内部钢丝腐蚀病害差异的主要原因,可为中、下承式拱桥吊杆腐蚀防护和运营期管养策略制订提供参考。     

吊杆钢丝锈蚀分布规律及检测试验

早期修建的拉吊索桥梁,限于当时的认识和技术水平,结构构造不合理,拉吊索锚头、钢丝锈蚀现象普遍。而现有检测手段对它们无法进行简便、直观有效的检查,导致拉索和吊杆的破坏存在极大的偶然性,并已出现桥梁坍塌的严重事故。文章通过对某中承式拱桥吊杆锈蚀的检测,介绍了吊杆钢丝锈蚀的程度和分布规律,提出了吊杆检查和养护的重点。     

中承式吊杆拱桥的设计与施工特点

本文结合肇庆市大旺大桥工程，介绍了主桥中承式吊杆拱桥的设计与施工特点，以及笔者的有关体会。     

钢筋混凝土拱桥吊杆更换施工控制技术

介绍了中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换的主要监控工作,包括原吊杆拉力的确定,吊杆更换过程临时吊索与新吊杆张拉力的考虑,拱肋和桥面标高及应力的计算分析和现场测试分析,后续吊杆的更换对已更换吊杆的拉力影响等工作,为吊杆更换的安全和顺利进行提供了有力保证.     

某中承式混凝土系杆拱桥坍塌原因分析与研究

通过分析一座坍塌的中承式混凝土系杆拱桥的受力体系,并在对其各主要构件进行现场检查后,表明该拱桥吊杆系统的失效是导致该桥整体失效的首要内在原因。接着,研究了致使吊杆系统失效的各因素并阐述对吊杆检测的相关方法,提出了该类型拱桥设计、检查及养护的重点。     

某中承式变截面悬链线无铰拱桥加固施工

某中承式变截面悬链线无铰拱桥因交通流量及超重车辆迅速增加,吊杆、横梁、桥面均表现出不同程度的病害,安全储备较低,经检测需要进行加固,以满足现状交通使用需求。     

中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换设计与施工

福安群益大桥为一典型的单圆管截面中承式钢管混凝土拱桥,随着城乡经济的发展,交通荷载不断增加,经检测该桥出现了不同程度的病害,为了保证其正常的使用功能和承载能力,对其吊杆系统进行了更换。本文对吊杆更换设计及施工流程进行了较为详细的阐述,研究内容可为类似工程实践提供技术参考。     

基于测点位移差的中、下承式拱桥吊杆损伤识别

根据摄动有限元法原理,提出了基于测点间位移差的变化进行吊杆损伤识别的方法。进行吊杆损伤识别时,先测试吊杆节点间的高程差,并减去损伤前相同2个节点竖向位移差,得到吊杆损伤后2个节点竖向位移差的变化;再通过节点竖向位移差的变化构成吊杆损伤识别方程;当损伤识别初定方程和确定方程识别结果基本一致时,即判定吊杆发生损伤,并取2个方程所得吊杆损伤程度均值作为损伤程度;最后,以京珠高速郑州黄河二桥主桥为例验证了该方法。结果表明：采用该方法进行吊杆损伤识别,识别结果精度较高,即使对于小程度损伤也可识别,且测量误差对识别结果影响较小。     

拱桥吊杆更换施工技术

结合工程实例,介绍一种中承式拱桥吊杆更换新技术.利用精轧螺纹钢及组合工字钢分配梁作为临时吊杆系统,将原吊杆的力转换至临时吊杆系统,再转换至更换的新吊杆.该技术已经安昌二桥工程验证,具备安全可靠,施工简便的特点,值得推广.     

大跨度中承式钢箱桁架拱桥空间稳定性分析

随着钢箱桁架拱桥跨径的增大,其空间稳定性问题更为突出,对大跨径钢箱桁架拱桥稳定性及影响因素进行分析,具有重要的实际工程意义。某桥为主跨519 m的中承式钢箱桁架拱桥,通过对其建立空间有限元模型进行线弹性稳定分析,结果表明:大跨径中承式钢箱桁架拱桥活载对稳定性影响较小,结构失稳一般表现为面外失稳,且最容易发生在拱圈无平联区域。对稳定性的影响因素进行分析表明:菱形和"K"字形对提高稳定性效果最佳;斜吊杆较竖吊杆能提高面内稳定性,但降低了面外稳定性;初始几何缺陷不会显著降低大桥的线弹性失稳荷载。     

有推力钢管砼中承式拱桥吊杆加固技术

有推力钢管砼中承式拱桥投入运营多年后,受建设时技术发展水平的制约和各种因素影响,拱桥吊杆难免出现一些病害。吊杆的损坏,会直接影响桥面系的使用功能,因此研究开发该桥型桥梁的吊杆加固技术很有必要。针对某大桥的吊杆病害情况,结合现场实际,并统筹考虑在完成加固维修后对可更换部件进行更换的方便性,提出增设吊杆和纵向钢梁的方法,有效消除了安全隐患,提高了结构的安全储备,为同类型桥梁的加固改造提供参考。