BS5400规范汽车荷载与中国规范的比较

中国土木工程界正在大踏步的迈向国际市场．在此过程中．中国的设计、施工企业将要面对一系列问题,而技术层面的第一个问题就是国外标准规范的学习和应用。本文重点介绍了BS5400规范汽车荷载,并简要比较了BS5400规范汽车荷载与中国《公路桥涵设计通用规范》汽车荷载的异同．参考应用。（JTG D60—2004）以便桥梁工程师进行     

加纳西部走廊公路桥涵设计及其规范对比分析

简要介绍了我国承建加纳共和国西部走廊公路改建工程桥涵的设计规范、设计标准、原有桥涵使用状况及设计原则等基本情况,同时对所采用英国BS5400规范作了介绍,并将其与中国公路规范进行对比分析,归纳两者之间的异同,加深对英国规范的了解和认识,为开拓更为广阔的海外市场提供参考。     

车辆荷载作用下钢-混组合桥面系的疲劳损伤

针对钢-混组合桥面系在车辆荷载作用下的疲劳失效特点,以某大跨度钢-混组合桥面系悬索桥为工程背景,建立了钢-混组合桥面系的有限元模型。基于等效疲劳损伤原理,对某长江公路大桥24h实测交通荷载数据进行计算,得到了7类典型车辆荷载模型及其频值谱。将得到的7类典型车辆荷载分别加载到有限元模型中进行计算,提取关注点的应力时程曲线。用MATLAB编制了雨流计数法程序,对应力时程数据进行处理,得到了该关注点的应力幅及循环次数。参照英国BS5400规范,对该点进行了疲劳损伤计算。研究结果表明:该疲劳点在实测车辆荷载谱作用下的应力-时程曲线呈双峰和多峰的分布形式;其最大应力幅较BS5400规范规定的常幅疲劳极限偏大;关注点的疲劳寿命比设计的低,车辆动荷载对该关注点疲劳性能的影响明显,在钢-混组合桥面系抗疲劳设计中应予以考虑。     

国内外桥梁板式橡胶支座计算方法比较

通过与美国规范AASHTO LRFD、英国BS5400的支座设计方法的对比,就我国板式橡胶支座平均压缩变形与剪切变形等计算公式加以分析,明确规范修订的意图,并与国外规范的设计参数和控制指标进行比较,使设计人员在设计和选配支座时,能够更好的理解其选用的原则。     

基于国外规范的多跨钢混叠合梁桥的设计与分析计算

以非洲乍得共和国的乍得大桥为例,采用欧洲规范对一座钢—混叠合梁桥进行设计,并对其结构进行了分析计算.根据欧洲规范,计算了钢材与混凝土材料的弹性模量和设计抗压(拉)强度等基本参数.利用法国规范中对汽车活载、正常使用状态和承载能力极限状态下荷载组合的规定,进行了荷载横向分布系数与冲击系数的计算.利用Midas有限元软件,建立了钢—混叠合梁桥结构分析有限元模型.计算结果表明:该大桥满足规范要求.本研究对于国内企业承接类似的海外工程具有借鉴与参考价值.     

英国规范在钻孔灌注桩施工中的应用

结合EPC项目——斯里兰卡科伦坡外环高速公路的工程实践,从材料、施工、检测等方面,介绍以BS为主的国际规范在钻孔灌注桩施工中的应用,对区别于中国规范的重点和难点进行详细分析。     

正交异性钢桥面板U肋对接焊缝疲劳寿命评估

基于江阴长江大桥U肋对接焊缝实时动态应变监测,结合雨流计数法以及BS5400规范,对江阴长江大桥正交异性钢桥面板U肋对接焊缝疲劳寿命进行了研究。通过标准车辆荷载模型以及车流仿真模拟,获得移动车辆荷载作用下焊缝处的应力变化,进行了损伤度计算,并将数值计算与实测分析结果作了详细对比。实测结果表明:慢车道与快车道应力幅分别为70与110 MPa,均超过了该部位的疲劳极限值,随着疲劳损伤累计可能发生破坏。计算结果显示车辆经过桥面时焊缝处产生了较大的应力幅,但以损伤累计以低循环累计为主。慢车道U肋对接焊缝处疲劳寿命低于大桥设计寿命,应当及时给予关注。     

高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究

为了研究高墩大跨连续刚构桥在温度荷载作用下的影响,以实际桥梁工程为背景,建立其数值分析计算模型,分别考虑了我国公路桥梁设计规范、英国BS-5400规范和日本规范三种不同规范的温度荷载模式.通过对关键截面的应力水平、挠度变化进行对比研究,结果表明,不同设计规范的温度荷载模式对高墩大跨连续刚构桥的力学行为特征引起差异较大.     

动态松弛法和板的承载力

本文对动态松弛法提出一优化参数自动选择程序,使解题所用机时只是有限元法或有限差分法的1/8至1/10。这法可用以推算板在面外荷载或面内荷载作用下的极限承载力。对于面内荷载是下列五种情况:纯压、纯剪、纯弯、剪和压、剪和弯,经用此法研究了极限承载力和下列参数间的关系:板的宽厚比,板的初始几何缺陷,板的残余应力,边界条件。以所推算的结果和英国的成果(理论值及试验值)及英国桥梁规范BS5400的规则相比,它们符合得使人满意。     

基于中欧规范的框架结构设计荷载对比

与中国规范的操作性强相比,欧洲规范的理论性较强;同时使用欧洲规范的成员较多,各国设计思路、工程环境、经济水平和行政政策不同,造成欧洲规范在保证同一性的同时,对于一些规范条文和参数,也建议各国根据自身情况选取使用。结合阿尔及利亚某项目,对比了欧洲规范、中国规范以及阿尔及利亚当地规范,分析各规范之间的异同,为框架结构设计荷载计算提供参考。     

多塔斜拉桥汽车荷载总体响应分析

以国内某6塔斜拉桥为分析对象,引入汽车荷载实际响应计算的方法与技术,分析了不同交通运营状况下控制结构总体性能的特征效应响应时程。并将计算结果与JTG D 60—2004《公路桥涵设计通用规范》汽车荷载计算结果进行了比较研究。结果显示:该多塔斜拉桥在不同交通运营状况下响应极值均显著小于规范计算值,依照现有设计本桥对汽车荷载有很大安全储备;多塔斜拉桥的汽车荷载响应特征与日均交通量及重车混入率密切相关;不同效应呈现出对汽车荷载加载方式及取值不同的敏感性能。为此,可以尝试建立反映实际负荷状况的多级别多参数汽车荷载模型,优化多塔斜拉桥设计。     

欧洲规范中列车脱轨撞击结构设计的研究

为了研究适用于我国情况的高速铁路列车脱轨撞击临近结构的碰撞机理和设计方法,分析了欧洲规范EN1991-1-7中列车脱轨撞击临近结构条款制定所依据的英国铁路集团标准GC/RT5112和国际铁路联盟规程UIC777-2R,包括轨道两侧危险区域、作用荷载、预防措施等,介绍了欧洲规范EN1991-1-7中偶然荷载的设计策略,评述了对欧洲规范产生重要影响的列车脱轨撞击结构作用机理的主要研究成果.研究表明:欧洲规范关于列车脱轨结构撞击临近结构的研究方法和设计策略值得借鉴,但我国高铁站房结构特点、运行速度、道床做法、车辆编组等与欧洲均不同,需要根据我国的情况研究列车脱轨撞击临近结构问题.      

关于高墩连续刚构桥温度效应的探讨

本文结合大深坑Ⅱ号桥的实际情况，从结构温度效应分析的有限元法出发。建立了桥梁结构计算的模型，采用同济大学开发的《桥梁博士2、9版》平面杆系有限元分析程序参照英国BS5400规范、新西兰规范及我国公路桥梁设计规范分别分析了大深坑Ⅱ桥纵向的温度效应，并予以对比研究。     

基于汽车荷载适宜性的公路桥梁设计方法

总结了我国公路桥梁设计的汽车荷载标准发展历程及其研究背景,在我国目前汽车超载和重载问题非常普遍的现实条件下,提出结合实测汽车荷载信息开展桥梁设计的思路,探讨了不同跨径桥梁的汽车荷载效应分析方法,讨论了车辆限载的影响,从而归纳了公路桥梁设计的汽车荷载适宜标准,为更加准确的桥梁设计与评估提供参考。     

拱桥汽车设计荷载标准分析

分析了超载车辆对桥梁的影响与现行规范即《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)中的汽车荷载标准对公路上运营车辆荷载的适用性,研究了广深高速公路车辆荷载的动态称重系统(WIM)实测数据,利用Monte Carlo方法模拟随机车辆荷载和随机车辆间距,编制了随机车队加载效应计算程序,计算了无铰拱跨中和拱脚截面的弯矩效应,采用极大值分布原理求得荷载效应在设计基准期内的标准值,给出基于WIM实测数据的汽车荷载标准模型,并与现行规范中的设计荷载标准进行对比。计算结果表明:推荐车道荷载作用效应对实测荷载效应包容性和适用性良好,拱桥跨中弯矩误差小于7%,当跨径为25~65、110、120m时,拱脚弯矩误差为5%~11%,其余跨径时的拱脚弯矩误差小于5%;基于广深高速公路实测荷载推定的荷载标准与现行规范中公路-Ⅰ级车道荷载在无铰拱上产生弯矩效应的比值为1.24~2.18,平均比值为1.80,说明广深高速交通量大,车辆超载超限严重,根据实测车辆荷载推断的荷载标准与现行规范荷载标准出现了较大偏差,广深高速桥梁设计荷载标准应在现有规范基础上适当提高。     

某跨海大桥运营期交通特性及荷载效应研究

通过对某跨海大桥1个月的WIM数据进行统计,分析了运营阶段的交通组成特性及其规律,讨论了车辆荷载和车队荷载特性、多车道汽车荷载的横向分布规律。以该跨海大桥双塔三跨斜拉桥结构的关键截面为分析对象,研究了在实测车流荷载作用下的效应分布特征,并与现行设计规范的汽车效应标准值进行对比。结果显示:车头间距和时距与小时交通量呈现出二项指数函数关系;由于不同轴型车辆对行驶车道选择的倾向性,导致各车道汽车荷载水平分布存在明显的差异,单个重车车道效应极值大于规范值,而多车道总体效应小于规范值。探讨了现行规范在多车道荷载折减问题和大跨径桥梁汽车荷载效应计算模式上的不足与建议。     

基于巴美规范桥梁设计的计算分析

以巴基斯坦PKM高速公路项目为背景,通过CSIBRIDGE建立模型实例详细介绍公路桥梁在《西巴基斯坦公路桥梁实践规范》和《AASHTO LRFD桥梁设计规范》设计方法、设计材料、设计荷载和荷载组合等具体分析桥梁设计的过程,完成在巴基斯坦和美国规范下桥梁设计的计算分析,为今后海外项目奠定一定的基础。     

新规范对小箱梁设计的影响分析

通过研究《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)和《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)的区别,探讨了新规范对小箱梁计算结果的影响程度。以某项目3×25m和4×25m小箱梁为依托工程,从车道荷载、温度梯度和荷载组合三个方面,对小箱梁拉应力、主拉应力、强度进行了对比分析,为此类桥梁的设计维修提供参考。     

武汉二七长江三塔结合梁斜拉桥疲劳特性分析

利用大型有限元软件Midas/Civil建立武汉二七长江大桥全桥三维有限元模型.根据成桥阶段内力计算,确定了主跨跨中截面、主跨1/4跨截面、边跨混凝土主梁结合段、中塔最外侧斜拉索和边塔最内侧斜拉索作为疲劳破坏最危险部位.选取英国规范BS5400、美国规范AASHTO、欧洲规范Eurocode1和我国的6轴标准疲劳车,分别对疲劳破坏最危险部位进行加载计算,获得了运营期内各最危险部位的疲劳应力谱.结合武汉二七长江大桥的设计交通流量,计算得到了疲劳车辆年平均日交通流量.选取不同材料的疲劳S-N曲线,利用疲劳累积损伤准则计算得到了最危险部位的年累计损伤度.比较四种标准疲劳车在疲劳寿命评估中的准确性,最后综合评估武汉二七长江大桥的疲劳性能.结果表明,该桥100年运营期内不会发生疲劳破坏.     

动态加载计算

公路桥梁所要承担的动载是各式各样的，荷载的形式、类别、量级、位置是任意复杂的。为了便于分析问题，在这里取用“公路桥涵设计通用规范JTJ021-89”中的所列的基本可变荷载：汽车-10级、汽车-120级、汽车-20级和汽车超-20级四个等级；人群荷载；履带-50、挂车-80、挂车-100、挂车-120。其轴压间距、车距、偏载位置及作用力的大小均依此为准。