不同墩柱形式的城市高架桥抗震性能研究

为研究不同墩柱形式对城市高架桥抗震性能的影响,选择合适的城市高架桥墩柱形式,依托3跨连续城市高架桥,采用SAP2000建立有限元模型,通过非线性时程分析结果对4种墩柱形式下城市高架桥的抗震性能进行分析。研究结果表明：城市高架桥双柱式桥墩设置盖梁和系梁会增大桥墩的横向刚度,使结构横向振动周期变小;桥墩设置盖梁和系梁会增大纵向地震作用下桥墩的受力;桥墩设置盖梁和系梁可以改变横向地震作用下桥墩的受力分布,使墩身弯矩变小,但会使剪力增大;盖梁和系梁的设置对摩擦摆支座和墩梁相对位移影响较小。研究成果可为同类型桥梁抗震设计提供参考。     

适用于拱桥扣挂施工的T(刚)构高墩结构设计

为使山区大跨度拱桥的桥墩能兼作其拱圈扣挂施工的扣塔,以沪昆高铁北盘江特大桥为背景,提出适用于拱桥扣挂施工的T(刚)构门式高墩。该结构利用拱桥的T构交界墩作为扣塔的一部分,在T构梁0号块顶设置剩余的钢结构扣塔。T构交界墩采用门式刚架结构,横向采用双柱式墩。2根墩柱均采用空心截面,纵向竖直,横向内、外侧采用双变坡形式。在2根墩柱间设置系梁,在系梁的实体过渡段顶部设置锚固齿块用于锚固拱圈扣挂施工的扣、背索。交界墩墩梁固结区包括墩顶横梁、横梁后浇段和梁体0号块3部分。对门式T构交界墩进行受力分析,并与其他墩型进行经济性比较,结果表明该结构受力合理、可较好地承担施工扣塔的角色且经济性好。     

双层高架桥下层桥面与墩柱间的碰撞效应研究

为减轻双层高架桥的碰撞震害,保证桥梁在大震下不倒塌的设防目标,以某双层高架桥(3等跨连续梁桥)为背景,针对下层桥面与墩柱之间的横向碰撞问题,基于Kelvin接触单元建立了非线性分析模型,对比研究了碰撞刚度、初始间隙和恢复系数对桥梁地震响应的影响,提出采用高阻尼橡胶垫作为减碰对策,并对不同厚度橡胶垫的减碰效果进行了分析。研究表明:碰撞的最不利影响在于下横系梁及其节点;碰撞引起下横系梁节点剪力突变,导致节点破坏;碰撞刚度越大,下横系梁节点剪力突变越明显;初始间隙为2~8cm时,碰撞的不利影响最大;恢复系数的影响可忽略;高阻尼橡胶垫可有效地降低碰撞带来的不利影响,且橡胶垫越厚,效果越明显。综合考虑经济性和实用性,桥例采用5cm厚橡胶垫即可达到显著的减碰效果。     

双柱花瓶墩预应力盖梁计算分析

为尽可能减少对桥梁下部道路通行的影响和满足城市景观的需求,双柱花瓶墩预应力盖梁常作为城市高架桥的优选方案。传统的杆系结构受力分析无法准确模拟墩顶处预应力盖梁的受力特征,以某城市高架桥项目为依托,采用通用有限元软件针对墩柱及盖梁进行实体单元建模,应力和抗裂性等指标的验算结果均验证了设计方案的合理可靠。     

铁路路基沉降变形组合预测模型优化

由于传统灰色模型在预测波动性较大的数据时精度不高,提出一种改进的动态GM-Poisson-Markov组合预测模型。利用非等间距加权矩阵与无偏优化对灰色模型进行改进,通过原始序列的动态更新实现模型的参数更新,在此基础上与泊松曲线模型建立一种组合预测模型,并利用马尔科夫链进行残差修正,得到改进的动态GM-Poisson-Markov组合预测模型。利用汉巴南铁路路基沉降变形监测数据进行实例分析,将预测结果与泊松、灰色模型、非等间距无偏灰色模型以及组合模型预测结果进行对比分析,结果表明：模型对铁路软土路基沉降变形可取得较好预测效果,提高了预测精度与稳定性。     

市政高架桥长悬臂盖梁施工支撑体系的选型与设计

结合成都市二环路高架桥工程,探讨高支墩(均12m)、长悬臂(均10.3m)盖梁施工支撑体系选型设计和相关力学分析。施工结果证明,选用方案满足设计线形和清水混凝土饰面的要求,为类似实体墩柱盖梁施工提供了一套应用性较强的方法,供业内同行参考与借鉴。     

基于贝叶斯多元泊松-对数正态分布的交通冲突模型

为了构建信号交叉口直左交通冲突模型,利用计算机视频识别技术提取了温哥华市12个信号交叉口101h的交通冲突数据和交通流数据,考虑交通流状态对交通冲突的影响,用v/c(v为实际交通流量;c为基本通行能力)将交通流状态划分为4种场景。构建了多场景下基于多元泊松-对数正态分布的交通冲突模型和单一场景下基于单维泊松-对数正态分布的交通冲突模型,采用贝叶斯估计方法对模型参数的后验分布进行了推导,利用马尔可夫链蒙特卡罗仿真方法对模型参数进行了估计,分别利用方差信息准则(DIC)和模型期望方差对2种模型的拟合优度和精度进行了比较。研究结果表明:多元泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合优度优于单维泊松-对数正态分布交通冲突模型;4种场景下,多元泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合精度分别是传统单维泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合精度的2倍、1.5倍、2倍和1.4倍;不同交通流状态下的冲突流量对交通冲突的影响具有差异性;若保持左转车流量不变,当直行车流量增加1%时,交通流状态场景为1,2,3,4下的直左交通冲突频次分别增加0.36%、0.56%、0.17%和0.78%;若保持直行交通流量不变,左转交通流量增加1%时,交通流状态场景为1,2,3,4下的直左交通冲突频次分别增加0.40%、0.67%、0.40%和0.51%。     

广清高速公路桥梁空心板拼宽方案受力分析

广(州)清(远)高速公路实施改扩建,其桥梁段相应也要拓宽。文中阐述了空心板桥梁拼宽原则,提出了桥梁拼宽方案及计算参数。以新华高架桥连续3跨16m预应力混凝土空心板为例,对不同拼宽方案建立有限元模型,并进行结构内力计算和性能对比分析,最后推荐桥梁拼宽采用独柱墩+盖梁刚接+桩顶设系梁方案。     

双柱花瓶墩横向系杆力分析

对于城市高架桥常用的双柱花瓶式桥墩,其平面杆系模型难以准确计算系梁横向受力,结果往往偏于不安全。采用ANSYS实体有限元模型进行计算,并根据应力迹线绘制"撑杆-系杆体系"简化模型,分析各参数对横向系杆力的影响,并给出一种简便的计算方法。     

泊松曲线沉降预测模型的遗传优化及应用

建立了基于实数编码多子种群遗传算法(PPGA)的泊松沉降预测模型,用遗传算法来直接估计泊松模型的参数,编写了模型求解程序,并应用于工程实例进行计算分析。结果表明,预测模型具有良好的适应性,预测的精度较高,具有求解速度快,自动化程度高,通用性强等优点。     

高墩柱盖梁钢抱箍支架施工探讨

从广明(广州—佛山市高明区)高速公路高墩柱盖梁施工实例出发,阐述了墩柱盖梁抱箍法施工的工艺;通过从荷载、摩擦力方面对钢抱箍受力进行简单验算,证明该工程所设计的钢抱箍能承担所要求的荷载。     

基于美国规范的机场高架桥抗震分析

在美国规范下,为研究机场站前高架桥的地震反应性能,分析桥梁下部结构的影响,达到指导高架桥设计的目的,以某东南亚机场高架桥为研究对象,利用有限元软件建立三维模型,分析其非常规墩柱尺寸对整体桥梁结构地震反应的影响,并对桥梁进行延性抗震设计验算。结果表明：采用上大下小的变截面圆柱墩,主梁采用宽度为32.8 m的整体式箱梁,通过验算控制截面,得出墩底是较为薄弱的截面。其内容可为其它类似桥梁抗震工程提供借鉴。     

泊松效应对组合梁斜拉桥混凝土板纵向开裂的影响研究

为了研究泊松效应对组合梁斜拉桥混凝土板内力的影响,探究混凝土板纵向开裂的原因,以国内某主跨480m的组合梁斜拉桥为工程背景,采用有限元法分别建立全桥空间网格模型(未考虑泊松效应)和板壳单元模型(考虑泊松效应),从弹性理论的角度探索了组合梁混凝土板的泊松效应,计算辅助墩墩顶5个节段和主跨四分点5个节段混凝土顶板的横向应力和横向应变。计算结果表明:在辅助墩墩顶及主跨四分点处混凝土板的纵向压应力较大,2种模型的混凝土板横向应力也基本处于压应力状态;按照空间网格模型计算得到混凝土板的横向应变基本为压应变,而按板壳单元模型计算得到的混凝土板的横向多处于拉应变状态,接近于混凝土双向受力状态下的极限拉应变;该组合梁混凝土顶板的泊松效应明显,其产生的横向应变是混凝土板纵向开裂的主要原因。     

新型承插式矩形墩柱的抗震性能研究

针对城市高架桥矩形装配式墩柱,提出了墩柱与承台仅在承插孔附近进行局部加高的新型承插式连接构造.为研究该新型承插式墩柱的抗震性能以及新型构造的可行性,采用高强韧性混凝土作为接缝填充材料,制作2个采用新型连接构造(承插深度分别为1.0D和0.8D,D为截面受力方向的边长)的承插式试件和1个整体现浇试件,开展拟静力试验,分析...     

落步溪大桥178m劲性骨架混凝土拱桥关键技术研究

宜万铁路落步溪大桥是国内最大跨度(178m)的双线铁路劲性骨架混凝土拱桥.对该桥拱轴线系数的取值,梁、拱和立柱匹配刚度等设计关键技术建立有限元模型进行计算分析,得出了大跨度拱桥的拱轴线系数,梁、拱和立柱匹配刚度的计算原则和方法.     

边坡地质体三维模型及数值模型构建方法研究

利用GOCAD、CATIA和Hypermesh进行边坡地质体三维模型及其数值模型构建。首先利用GOCAD建立边坡地质体的地表面和地层分界面,然后将面模型导入CATIA中进行凸台操作和布尔操作实现三维实体模型的生成,最后在Hypermesh中对三维实体模型进行网格划分,并导入数值分析软件中,从而实现数值模型的建立。在新疆加郎普特边坡稳定性分析中应用该方法进行三维模型构建,结果表明该方法建模快捷可行。     

公路桥梁施工安全风险评估体系增加墩柱高度指标探析

随着交通事业的发展,宁夏区域的桥梁建设也进入到大发展阶段,桥梁建设施工安全风险也日益增加。在交通运输部《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南(试行)》基础上,为进一步指导宁夏所建桥梁工程风险评估工作,在公路桥梁总体风险评估指标体系中增加了墩柱高度评估指标。通过利用模糊层次分析法对各个指标进行排序,确定各个指标的权重,然后利用改进的德尔菲法对墩柱高度指标的风险度进行估测,对墩柱高度评估指标及各分类的分值进行了分析和计算,并对桥梁工程总体风险评价重新界定。通过同心县惠安新村边浅沟大桥、黑风沟大桥施工风险评估工作的实践验证,保证了施工生产的顺利进行。     

桥梁双柱式排架墩抗震性能研究进展述评

桥梁双柱墩在国内外中小跨径公路桥梁和城市高架桥中应用非常广泛,但在历次破坏性地震中震害普遍严重。为了揭示桥梁双柱墩在地震作用下的破坏机理,发展具有可恢复功能的防震桥梁双柱墩,实现从双柱墩结构到桥梁工程、再到交通线路乃至整个交通网络的全寿命周期抗震性能设计,对桥梁双柱墩抗震问题的研究进展进行评述。首先总结汶川大地震和国外重大地震中钢筋混凝土桥梁双柱墩的震害情况并分析其特征,主要破坏形式有墩柱的弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏,间系梁的纵向开裂及其与墩柱节点的断裂,盖梁梁体的斜裂缝、冲切开裂及其垫石和挡块的剪裂、剪断、撞碎等。再从抗震性能试验、非线性力学行为及数值模拟、间系梁减震耗能、损伤控制与可恢复功能结构体系、ABC双柱墩及其在强震区的应用问题、抗震加固方法和抗震设计理论等方面对桥梁双柱墩相关的抗震问题研究进展进行系统梳理与评述,进而指出桥梁双柱墩应用与研究中存在的问题。在此基础上,结合当前地震工程领域的主要发展趋势和前沿热点问题,如子结构混合模拟试验、可恢复功能结构和交通系统、多次多灾种耦合作用、全寿命设计、大数据和人工智能等,对双柱墩结构及其桥梁体系未来的研究方向进行展望。     

考虑多模式失效概率的长下坡路段重型卡车事故预测模型

为挖掘多模式失效概率与长下坡路段重型卡车事故之间的关系，建立了重型卡车在长下坡路段的多模式失效概率与车辆事故之间的关系模型。并针对重型卡车在长下坡路段可能的失效模式，如侧滑、侧翻、视距不足、制动失效，在此基础上建立了多模式失效概率预测模型；通过蒙特卡罗法模拟并求解单模式失效的概率，宽界限法求解失效系统的多模式失效概率；将多模式失效概率作为解释变量与其他道路因素结合，分别建立泊松模型、随机效应泊松模型、随机参数泊松模型，将多模式失效概率与重型卡车事故建立函数关系；对比3种模型的拟合优度指标，优选出最优事故预测模型，用来挖掘重型卡车事故与多模式失效概率之间的关系。以华盛顿州71段长下坡10年的重型卡车事故数据及道路设计数据进行方法验证。结果表明:随机参数泊松模型与随机效应泊松模型的拟合优度相差较小，二者均优于泊松模型；当考虑多模式失效概率时，平曲线半径、纵坡坡度、超高对重型卡车事故的影响均不显著，即三者的影响被削弱，尤其是平曲线半径和超高，多模式失效概率的弹性(0.239)远大于二者的弹性(平曲线半径和超高的弹性分别仅为0.097和0.002)；重型卡车的事故与多模式失效概率近似线性关系，且截距不为0。即多模式失效概率可用于道路安全分析的表征指标，但与事故概率不等价。      

超大倾角多维曲面深水Y形墩关键施工技术

蓟汕高速公路工程海河特大桥全长1 210.328m,其主桥为(70+110+70)m连续钢箱梁桥。主桥20号和21号墩墩柱采用预应力混凝土Y形墩柱,顺桥向成Y形,横向与道路中心线的法线方向成22°角斜向布置。Y形墩墩顶设整体板式系梁连接两斜腿,单个墩柱混凝土方量达3 688.5m·3。Y形墩柱两斜肢腿采用斜拉支撑体系平衡塔架法施工,主墩采用分段浇筑施工技术,并采用BIM技术对墩柱异型分块钢模板试拼装进行前期施工模拟,有效解决了施工条件的局限性以及施工过程中钢模板与斜拉体系平衡塔架的碰撞冲突风险,按期完成了Y形墩柱施工,主墩线形流畅,根部未产生开裂现象。