九江长江大桥疲劳荷载谱研究

将九江长江公路大桥实测的21类日常典型的运营车辆组成的荷载频值谱,依据等效疲劳损伤原理,简化成由7类模型车辆组成的具有实用性的荷载频值谱,该结果对类似的其他公路钢桥的疲劳损伤度验算具有一定的参考价值;所建立的疲劳荷载车辆模型,可供九江其他市桥梁疲劳损伤验算或疲劳设计时参考。     

15MnVNq桥梁钢焊接接头疲劳裂纹及扩展行为的研究

采用GB6359-86规定的方法,运用数理坑计方法回归处理数据,归纳得出了15MnVNq桥梁钢的疲劳裂纹扩展中速区母材、焊缝和热影响区金属的Paris公式表达式,以及疲劳裂纹不扩展门槛值回归曲线△K_(th)(R)。并在疲劳断口微观形貌的研究方面进行了尝试,得到了二次裂纹影响疲劳裂纹扩展的证据。在残余应力影响紧凑拉伸(CT)试样疲劳裂纹扩展的研究方面也取得了进展。     

大跨钢桁拱轨道横梁半刚性连接的疲劳荷载

为评定公路与轻轨两用钢桁拱桥轨道横梁与主桁半刚性连接在车辆荷载作用下的疲劳损伤累积,对该构造细节在桥梁设计寿命期内车辆荷载产生的疲劳荷载谱的计算方法进行了研究.针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参照美国AASHTO规范,建立了反映桥梁设计寿命期内真实运营状况的疲劳荷载模型,并通过全桥三维有限元分析计算了该构造细节的荷载历程.根据疲劳损伤累积理论,确定了钢桁拱轨道横梁与主桁半刚性连接的疲劳试验荷载.     

疲劳设计的方向

日本对桥梁进行疲劳设计,发表的疲劳指南在世界上都是处于领先水平的。介绍疲劳设计要点,疲劳损伤原因和重要的疲劳设计技术。     

基于断裂力学的材料低温疲劳寿命估算模型改进研究

针对低温疲劳裂纹扩展速率模型中工程材料疲劳极限难以测定的问题,考虑裂纹扩展应力强度因子门槛值,将屈服强度、抗拉强度及环境温度引入疲劳极限的计算,分别采用热激活模型和引入温度敏感因子对疲劳极限进行修正,并基于断裂力学方法构建低温疲劳寿命改进模型。根据桥梁常用钢材Q345qD母材及对接焊缝在不同低温环境下的试验数据,对改进疲劳寿命模型估算能力进行验证。结果表明：在低温环境下,估算效果较好,所需参数较少且易测得,便于在实际工程中分析及应用。     

公路桥梁受车辆动力作用的疲劳可靠性分析

综合随机动力学和疲劳累积损伤理论对桥梁结构受行驶车辆动荷载作用所产生的重复动应力和动应变，及其使桥梁结构形成的疲劳累积损伤进行了论述，并从结构疲劳抗力和动荷载效应两方面系统地分析了公路桥梁动力疲劳可靠性。     

考虑损伤时变特性的大跨斜拉桥抗震性能研究

目前,大跨斜拉桥的抗震性能设计尚未考虑桥梁服役期内由于疲劳损伤累积对结构力学性能劣化的影响。文章依据连续介质损伤力学,研究了桥梁的疲劳损伤时变特性,基于动力弹塑性时程分析法获得桥梁在不同服役年限遭遇多遇和罕遇地震时的响应,依据其性能对照标准和地震损伤模型,研究桥梁抗震性能的时变特性,并以润扬长江大桥北汊斜拉桥为研究对象,研究了地震作用下考虑损伤时变特性的桥梁抗震性能的变化规律。结果表明:该桥在服役期内由于损伤累积导致了材料力学性能的劣化,结构的抗震性能呈现显著的时变特性。在遭遇多遇地震时,部分构件可能进入塑性,导致结构的地震损伤值可能超出规定限值;在遭遇罕遇地震时,结构的地震损伤不断增大,有发生倒塌的可能。结构在设计时均满足抗震设防目标,但随着性能的逐渐劣化,在一些工况下结构地震损伤值超过了抗震设防目标的损伤指标限值,这对结构的安全服役构成了潜在的威胁,因此对于服役期长且重要的大跨桥梁有必要进行考虑损伤时变特性的桥梁抗震分析,研究成果对类似桥梁的抗震设防具有重要参考意义。     

特殊情况下高速公路桥梁车辆荷载探讨

针对近年来各省连续发生多起桥梁垮塌事件,重载车辆频繁驶过桥梁的过程容易使桥梁产生各种疲劳问题。结合河北省高速公路在役重点桥梁进行重载车辆荷载谱监测,通过交通量调查,统计分析出现频率较高的车辆模型、车流量的分布、车辆的自身性质(轴距、轴重)等。依据疲劳等效损伤原理,推导出基于实测的5种日常营运重载车辆荷载模型,建立疲劳荷载谱。通过与公路-Ⅰ级汽车荷载作用效应进行对比,得出当跨径小于等于25 m时,应将其汽车荷载提高至1.3倍左右;当跨径大于25 m时,应将其汽车荷载提高至1.2倍左右。     

河北高速公路桥梁标准疲劳载荷研究

随着国际对高速公路桥梁疲劳载荷问题的重视程度越来越高,以河北高速公路某桥梁结构为研究对象,采用了道路动态测试系统来对选取路段的车辆进行数据的采集和统计,之后,借助于动态数据对高速公路桥梁疲劳载荷进行了模拟分析,进而推导出了三轴车辆标准疲劳载荷模型以此作为6轴车辆的简化模型,最后通过与国外成熟模型的对比得出三轴车辆标注疲劳载荷模型适应于该地区,从而体现了该模型的使用价值。     

公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法

公路桥梁疲劳寿命的准确评估,对于车辆行驶安全具有重要的现实意义,基于此,提出并设计了一种基于S-N曲线的公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法。利用混凝土外荷载与疲劳寿命间的关系,建立S-N评估曲线,进而确定桥梁混凝土的临界裂纹尺寸,在此基础上,对其安全裂纹拓展尺寸进行计算,实现公路桥梁疲劳寿命的准确评估。通过实验论证分析的方式,确定基于S-N曲线评估方法的有效性,结果表明,该方法能够较好地预测公路混凝土桥梁的疲劳使用寿命,较弹性力学评估方法具有明显的优势。     

中承式系杆拱桥吊杆疲劳性能研究

中承式系杆拱桥是拱桥中一种常见的结构形式,吊杆作为该类型桥梁中重要的传力构件,其受力特点和疲劳性能一直是研究的热点,它关系到整座桥梁的安全和使用寿命。以湖南永州市某座中承式系杆拱桥为背景,基于车辆荷载试验和对桥梁长、短吊杆索力的不间断连续测量,通过测量数据分析发现:在集中荷载作用在主桥跨中位置时,位于支点处的短吊杆受车辆荷载影响较小;单根吊杆24 h内的应力时程曲线能反映桥梁受外界荷载影响下吊杆应力变化规律,同时能分析出桥梁1 d交通流量的分布情况;采用S—N曲线的疲劳寿命评估方法预测了吊杆疲劳寿命,并利用WEIBULL分布函数求得吊杆的疲劳可靠度,计算结果认为该桥在正常运营期吊杆已具备足够的疲劳可靠性。     

桥梁结构设计问题探讨

结合工程实践经验,针对我国桥梁结构设计中存在的一些关键问题进行了分析,认为桥梁结构设计中应重视结构的耐久性、疲劳损伤、超载问题和抗震性能,并指出了桥梁结构设计的研究方向,以供同行参考。     

基于材料损伤累积效应的钢筋混凝土梁桥疲劳寿命评估

考虑钢筋及混凝土材料的疲劳损伤累积效应,采用时变本构模型,通过对河北省代表性高速公路的交通量统计,建立疲劳车模型,在此基础上进行有限元分析及数值模拟,对某钢筋混凝土梁进行了疲劳寿命评估。结果表明,在正常使用情况下,河北省高速公路桥梁在设计使用寿命100年内不会出现疲劳破坏。     

超载运输对公路桥梁结构性能的影响

针对当前热点问题——超载对桥梁承载力的影响进行研究分析,结合前人的研究成果,对超载桥梁承载力和桥梁结构疲劳损害的影响作了概述,同时对钢筋混凝土桥梁超载问题提出了一些具有研究前景的课题。     

桥梁检查及养护措施

目前我国许多在役桥梁因缺失保养、长期疲劳作业,导致病害大量出现并发展迅速,难以适应日趋增长的交通量的要求。为了保证桥梁经常处于完好的技术状态,延长其使用年限,满足承载能力和通行能力需求,急需采取有效措施对存在问题的桥梁进行养护。     

混凝土拱桥振动与疲劳性能研究现状

介绍了混凝土拱桥振动研究和基于超载车辆的混凝土拱桥疲劳研究现状;探讨了在考虑桥梁振动放大效应下,混凝土拱桥疲劳分析方法的意义;提出以桥梁振动控制的手段来解决公路拱桥的疲劳问题的新概念;探讨了山区中小跨径拱桥的病害问题的解决方法。     

超载对RC梁桥疲劳可靠性的影响分析

基于传统的用于疲劳可靠性分析的累积损伤模型和英国BS5400规范中标准疲劳车,以某钢筋混凝土梁桥为背景,研究了车辆超载对钢筋混凝土梁桥疲劳可靠度的影响和车辆超载与交通量增长同时作用下该钢筋混凝土梁桥疲劳可靠度的时变规律。研究结果表明：在相同的使用寿命情况下,超载水平越高,细节的疲劳可靠度指标越低,发生疲劳失效的概率相应也越大;同时考虑超载与交通量增长将大大缩短桥梁的疲劳寿命。与只考虑超载情况相比,服役后期细节的疲劳可靠度指标将急剧减小,桥梁在设计基准期内发生疲劳破坏的风险将显著增加。     

桥梁结构设计若干要点

在我国基础设施建设的发展过程中,桥梁得到越来越广泛的运用,成了工程建设中不可缺少的一部分。然而,随着桥梁质量事故和安全事故的不断发生,桥梁病害问题也越来越受到人们重视。结合多年从事桥梁设计工作经验,对我国桥梁结构设计中存在的若干要点进行了探讨分析,认为桥梁结构设计中应高度重视结构的疲劳损伤、耐久性、超载问题以及抗震性能,最后提出了桥梁结构的发展方向,以供同行参考。     

地锚式悬索桥主缆锚固系统疲劳性能试验

主缆锚固连接器在承受主缆成桥索力的同时仍需承受疲劳荷载作用,为了掌握其在桥梁设计荷载作用下疲劳性能,结合电阻应变、光纤光栅测试技术及磁粉探伤技术,对原型主缆锚固连接器组件开展200万次疲劳荷载性能试验检测。试验检测结果表明:经过200万次循环荷载作用,连接器组件中连接器平板、索股锚头表面状况良好;连接器组件中MJ68拉杆静力、疲劳性能无明显变化;连接器组件完好未发生疲劳破坏,可以满足实际工程桥梁的使用要求。     

关于铁路钢桥的疲劳检算

本文对桥梁疲劳检算的下列新观点进行介绍: 1.不是最大应力σ_(max),而是应力脉σ_R是一个决定性因素; 2.全世界的疲劳试验资料和设计规范都应搜集,借能扩大我们对这一问题的知识; 3.不是一个标准列车活载,而是实际的列车活载谱应当用于桥梁疲劳检算; 4.用Miner的规则进行积伤计算,可以将列车活载谱换算为一简单的等效列车活载,并用之于疲劳检算。