大跨径斜拉桥钢结构疲劳监测与评估

以某大跨径斜拉桥为研究背景,基于钢箱梁的定期检测结果,研究了该斜拉桥的钢结构疲劳性能。在疲劳开裂较严重的顶板与U肋焊接细节、关键受力部位的底板与U肋焊接细节、索梁锚固区焊接细节布置传感器,测试各主要焊接细节的疲劳应力历程,基于雨流计数法获得疲劳应力谱。分析结果表明:苏通大桥目前的交通流量远大于2010年前的交通流量;钢箱梁底板与U肋焊接细节、索梁锚固区锚固板与外腹板焊接细节的疲劳寿命评估结果大于设计使用年限;若不计焊接初始缺陷与焊接残余应力,顶板与U肋焊接细节不会过早地发生疲劳破坏。     

超大跨径斜拉桥钢桥面板疲劳损伤监测与断裂力学研究

为研究超大跨径斜拉桥钢桥面板的疲劳损伤问题,本文以某斜拉桥为工程背景,对实桥进行了现场疲劳损伤监测与分析,并基于断裂力学的三维裂纹扩展模型,对钢箱梁顶板-U肋和横隔板-U肋等焊接细节进行了数值仿真与研究。结果表明：实桥顶板-U肋焊缝细节高应力幅(大于10MPa)循环次数与疲劳损伤度明显低于横隔板-U肋细节,横隔板-U肋焊缝最大应力幅达到75~90MPa,顶板-U肋焊缝最大应力幅为15~30MPa,横隔板-U肋焊缝细节处裂纹数量远大于顶板-U肋焊缝细节处裂纹数量;顶板-U肋焊缝裂纹在扩展过程中基本保持平面,裂纹扩展有先沿焊缝方向纵向扩展,再向深度方向扩展的趋势;横隔板-U肋焊缝焊趾处裂纹先沿初始裂纹深度方向在横隔板扩展,再向横隔板厚度方向扩展,焊趾处裂纹先向U肋厚度方向扩展,后沿初始裂纹长度方向顺桥向扩展;在初始裂纹尺寸与荷载条件相同的情况下,顶板-U肋焊缝焊趾处裂纹扩展速度大于焊根处裂纹扩展速度,横隔板-U肋焊缝焊趾处裂纹扩展速率大于横隔板焊趾处裂纹扩展速率。     

大跨径斜拉桥拉索系统的疲劳评定

日本的多多罗大桥是目前世界上主跨最大的斜拉桥，针对该桥做了两种拉索锚具足尺试件的疲劳试验，以便确定合理的结构形式。还介绍了梁式锚、柱式锚的疲劳试验及拉索的弯曲疲劳试验情况。     

大跨径斜拉桥的运营监测

结合番禺大桥的运营监测实践,系统地介绍了大跨径斜拉桥的运营监测的方案、监测项目,并对监测数据进行了整理分析.实践表明,相关的方法无论从实用性还是从经济效益的角度考虑,均具有较好的经济效益和社会效益.     

中小跨径斜拉桥拉索监测方案研究

受建设环境及经济条件的影响,监测中小跨径斜拉桥的拉索安全一般只能通过在部分拉索上布置的少量传感设施来完成。如何将少量传感设施布置在桥梁拉索的恰当位置并取得最接近实际情况的数据,已成为桥梁安全监测设计时需要处理的关键性问题之一,而恰当的位置只能通过拉索的相关性来确定。     

基于监测数据的斜拉桥钢箱梁疲劳性能分析

针对大跨度斜拉桥钢箱梁疲劳问题,基于斜拉桥的健康监测数据和疲劳寿命对主梁运营状态进行评估,为大跨度斜拉桥关键构件服役状态预警提供支撑。对数据异常值、缺失等进行预处理,采用经验模态分解法及能量突变法分析信号找到阶数阈值后分离快慢变成分,并通过多元线性回归法对经验模态分解法的有效性进行验证;采用雨流计数法分析钢箱梁应力谱,根据规范计算结构疲劳寿命,并通过变权理论评价主梁状态。结果表明,经过预处理后的数据能较好地反映结构在活载作用下的受力状态;综合频幅谱的主频和本征模态函数的能量,确定应力监测数据的阶数阈值为5,快变成分为前5阶本征函数的和,慢变成分为5阶以后所有本征函数及残差的和;经验模态分解法能有效分离原始数据中的快慢变成分,为计算疲劳寿命提供数据支持;以疲劳寿命为指标,根据主梁的长期监测应力,其评分在95分以上,主梁的应力状态良好。     

超大跨径柱式塔斜拉桥结构创新与应用

针对斜拉桥存在的结构体系发展相对滞后、实现超大跨径目标尚存在诸多困难的问题,对柱式塔斜拉桥结构进行了创新.以芜湖长江公路二桥为工程依托,提出了超大跨径斜拉桥分肢菱形柱式塔及四索面分体弧底钢箱梁新型结构,研制了同向回转拉索体系、飘浮体系斜拉桥二维阻尼约束体系,形成了超大跨径柱式塔斜拉桥成套技术.通过计算验证超大跨径柱式塔...     

超大跨径斜拉桥索塔施工期间风险评估与风险管理

对苏通大桥高桥塔施工全过程中可能影响施工安全、质量和进度的各种不利因素进行风险评估,对各种风险事态提出控制对策,制定风险预案,编写风险管理手册,从而整合形成完整的风险管理系统,指导具体施工.研究成果在苏通大桥工程中得到成功应用.     

大跨径斜拉桥主梁选型及分析

首先基于积分法推导得到了斜拉桥各部件的造价和主梁应力计算公式,其次对比分析了5种不同主梁类型的斜拉桥技术及经济性,最后以传统组合梁斜拉桥为例进行参数分析。结果表明：采用UHPC材料代替传统的混凝土能极大地提高组合梁斜拉桥的极限跨径;主跨在300~750 m的斜拉桥主梁选用传统组合梁经济性最优,主跨在750~1 200 m时主梁选用钢箱梁经济性最优;斜拉桥的平方米造价指标随着桥宽的增加而相应减少;但对桥面以上塔高与跨径比的变化不敏感,经济合理的边中跨比和桥面以上塔高与跨径比分别在0.5和0.3左右。     

超大跨径斜拉桥的方案构思

评述了国内外若干跨径达 1万 m以上超大跨径斜拉桥的方案构思情况     

斜拉桥健康监测及评估系统的设计与应用研究

以某大跨径斜拉桥为工程背景,根据斜拉桥的结构特点,建立桥梁健康监测评估体系,并研究了桥梁损伤识别系统、数据管理及桥梁安全评估系统,对桥梁的维护和管理有着重要的意义.     

苏通大桥钢箱梁桥面板关键构造细节疲劳试验

以苏通大桥钢箱梁桥面板为研究对象,选取关键构造细节,开展桥面板疲劳性能试验研究,确定桥面板在钢箱梁现行装焊工艺条件下的疲劳允许应力幅,供设计和施工参考。     

捷克易北河玛丽安独塔斜拉桥

介绍了主跨１２３．３ｍ、造型独特的捷克易北河玛丽安独塔斜拉桥的设计原理及结构体系。     

超大跨径混合梁斜拉桥上部结构施工关键技术研究

鄂东长江公路大桥主桥全长1476m,为3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5m 9跨连续半飘浮体系混合梁斜拉桥。其主跨径926m,在钢混结合梁斜拉桥中跨径位居世界第二,斜拉桥主跨跨径位居世界第三。钢混结合段钢箱梁采用设置了复合连接件有钢格室的钢箱梁,标准段梁段最大吊装重量达369.0t,最长斜拉索494.2m,单根最大重量(不计锚具)为38.4t。鄂东长江公路大桥主桥上部结构施工技术复杂、难度大,本文依托鄂东长江公路大桥介绍超大跨径混合梁斜拉桥上部结构施工关键技术。     

特大跨径斜拉桥

本文通过对斜拉桥的结构分析，对此悬索桥的距越能力，提出了建设１００ｍ以上特大跨径斜拉桥的可行性，并对特大跨径斜拉桥的总体及索塔，主梁，拉索等要素存在的问题提出了解决方法，并提出斜拉桥和悬索桥或缆索桁构系统相结合的新构思。     

长江上游最大跨径斜拉桥主桥合龙

<正>长江上游最大跨径的斜拉桥,四川省第一座采用钢箱梁的桥梁——成自泸赤高速公路(泸州段)黄舣长江大桥,主体工程近日顺利合龙。预计今年年底完工。黄舣长江大桥全桥长1 223 m,是成自泸赤高速公路(泸州段)上跨越长江的一座特大型桥梁。成自泸赤     

斜拉桥混凝土索塔的疲劳损伤

车辆荷载作用、风力、温差等因素会造成索力的变化。这些反复的、有周期的作用将会使混凝土斜拉桥的索塔出现疲劳损伤，导致承载能力下降、使用寿命减少。通过长期观测，统计出索力的周期变化索力影响，算出索塔混凝土的疲劳荷载强度，分析索塔的疲劳损伤演化，估算疲劳寿命。     

超大跨径斜拉桥辅助索对索网自振特性的影响

辅助索减小了单根斜拉索的自由长度,将相对独立的各单根拉索连接形成索网,是抑制超大跨径斜拉桥拉索振动的有效措施之一。以某试设计主跨1300122斜拉桥为例,首先简要介绍了目前常用的辅助索形式以及建立由斜拉索和辅助索构成的2维平面索网有限元模型,然后研究了辅助索的形式、与主桥的连接形式、安装道数、安装位置、弹性刚度以及初始张力对索网自振频率的影响,进一步讨论了与主桥不同连接形式的辅助索在冲击荷载作用下的内力变化。研究结果表明,各种形式的辅助索均能有效地提高索网的自振频率,可以通过调整辅助索的安装道数、弹性刚度以及安装位置等设计参数来优化索网的自振特性,辅助索与主桥连接可以避免辅助索承受过大的冲击荷载。     

大跨径斜拉桥建设与展望

简要回顾了斜拉桥的发展历程及建设现状，系统总结、分析了各类斜拉桥的特点及综合性能，着重阐述了大跨径斜拉桥的抗风及抗震问题。在此基础上，提出大跨径斜拉桥建设的若干建议。