公铁两用悬索桥列车与汽车荷载和风荷载组合分析

以连云港至镇江线五峰山大桥为依托工程,研究了公铁两用悬索桥列车荷载与汽车荷载及风荷载的组合问题。通过分析建立了汽车荷载和风荷载产生的悬索桥吊索索力与主缆拉力概率模型,基于已有的列车荷载概率模型和建立的汽车荷载及风荷载作用下悬索桥吊索索力和主缆拉力的概率模型,按照等超越概率原则确定了列车荷载与汽车荷载和风荷载的组合值系数。研究表明:列车荷载与汽车荷载组合、列车荷载与风荷载组合及列车荷载与汽车荷载组合和风荷载组合时,列车为主导荷载;3种情况下,汽车荷载组合值系数、风荷载的组合值系数均可取0.8。     

公铁两用铆接钢桁梁桥拓宽改建荷载试验分析

上海市松浦大桥原为跨越黄浦江的双层公铁两用桥,主桥为2联(96+112)m连续铆接三角形钢桁梁结构,根据交通需要将其在原位拓宽改建。为了测试桥梁的实际受力状况,检验改建的设计、施工质量,验证结构安全性与改造的有效性,对原位改建完成后的桥梁进行了荷载试验,包括静载试验、动载试验及自振特性参数测试,获取了原位拓宽改建后桥梁结构关键杆件的应力、变形、自振频率等结构参数。试验结果表明：1)桥梁结构受力与理论计算基本一致;2)承载力满足设计要求;3)采用的的改造方法合理有效。     

GFRP-钢组合梁桥的荷载试验

对国内首座GFRP -钢组合梁桥进行荷载试验,并将荷载试验的实测结果与理论计算结果进行了分析比较.对GFRP桥面板的局部变形进行测量,并与有限元计算值进行对比,分析了在车轮荷载作用下桥面板结构的变形情况与沥青混凝土铺装层的应变状态.结果表明各主梁变形实测值和理论值接近,由车轮荷载引起的铺装层表面拉应力小于沥青混凝土的抗...     

钢板-混凝土空心组合桥面板疲劳性能试验

对7块钢板-轻骨料混凝土空心组合桥面板和2块钢板-普通混凝土空心组合桥面板进行了疲劳试验研究,主要考察了疲劳荷载作用下组合板中钢管的布置形式、疲劳荷载幅值、疲劳荷载上下限、疲劳加载次数及混凝土材料特性5个关键因素对空心组合桥面板疲劳破坏形态、疲劳刚度退化、疲劳动力响应及疲劳强度等疲劳性能的影响。结果表明:2种钢管布置形式的空心组合桥面板的疲劳破坏形态都是底部钢板发生疲劳断裂导致整体失效破坏;组合桥面板疲劳循坏加载次数主要由疲劳荷载幅值控制,与疲劳荷载上限关系不明显;钢板-普通混凝土组合桥面板疲劳性能优于钢板-轻骨料混凝土组合桥面板;组合桥面板疲劳破坏主要是由于底部钢板疲劳断裂破坏所致,在组合桥面板中未发现组合桥面板组合作用的明显疲劳破坏现象;组合桥面板疲劳寿命计算主要为底部钢板疲劳强度计算,可以采用基于疲劳荷载幅值方法所建立的钢结构疲劳寿命理论进行计算。     

GFRP—混凝土组合桥面板的试验研究及有限元分析

该文针对传统的钢筋混凝土桥面板在自然环境下内部钢筋锈蚀严重的情况,提出了一种新型的GFRP-混凝土组合桥面板,并进行了试验研究,将试验的实测结果与有限元计算值进行对比.结果显示:提高混凝土的强度等级比增大混凝土板厚能更加有效提高桥面板的极限承载力和增大构件的刚度.     

钢板-预应力砼组合连续梁荷载试验检测技术

介绍了某4层全互通立交桥Y形钢板-预应力砼组合连续梁的静、动载试验检测方案、检测过程和使用的仪器设备;说明了利用挠度对试验过程进行控制的方法,并与应变控制方法进行了比较.     

新型组合桥面板UHPC收缩效应足尺试验

针对钢-UHPC组合桥面板中UHPC的收缩效应,进行了3个不同钢-UHPC面积比的组合桥面板节段足尺试件和UHPC自由收缩试件的养护全过程应变及温度测试,分析了收缩应变发展规律及蒸养温度的影响。基于所得UHPC自由应变、组合桥面板UHPC约束应变和时变止效应方法,求解了养护过程的UHPC弹性模量和组合桥面板收缩应力。结果表明：(1)UHPC总自由收缩约为756×10^-6,蒸养的UHPC内部温度愈高,收缩完成愈快;以自收缩时间零点算起,-1 h开启蒸养,龄期5 h的UHPC内部温度达90℃以上,持续蒸养48 h,则龄期5、25、35 h时分别完成总收缩的52%、82%、91%以上,龄期12 d时收缩全部完成;(2)UHPC弹性模量、组合桥面板收缩应力与收缩应变的发展规律基本一致;(3)整个养护过程,钢-UHPC组合桥面板的UHPC收缩应力远小于其当时的轴心抗拉强度,不会产生收缩裂缝,与观测现象相一致;(4)钢-UHPC组合桥面板的UHPC上缘约束收缩拉应力值为2 MPa左右,与静载试验所得钢-UHPC组合桥面板负弯矩的开裂应力较轴心抗拉强度减少值基本一致;(5)基于...     

公铁两用悬索桥可靠度分析

为验证文献[1]以五峰山长江大桥为研究背景提出的公铁两用悬索桥多线列车荷载折减系数和文献[2]提出的汽车荷载和风荷载组合值系数的合理性,对五峰山长江大桥和刚好满足铁路桥梁设计规范要求时公铁两用悬索桥吊索和主缆的可靠度进行了分析.分析结果表明:基于上述系数计算的五峰山长江大桥吊索和主缆的可靠指标为7.8和8.6;当只考虑...     

大跨钢桁拱钢-混组合桥面板极限承载力试验

为评估钢一混组合桥面板结构在公路荷栽作用下的极限承载力,对其进行极限承载力性能试验研究。根据圣维南原理,选取正负双向弯矩受力的立柱区部分桥面板作为实桥的有限元分析模型,并试验制作了2个等尺模型试件A和B,用于考察钢一混组合桥面板正负双向弯矩区的极限承载力性能。试验结果表明：模型A混凝土板被拉坏,工．字钢上下翼缘板、腹板以及纵向钢筋始终未屈服,PBL、钢底板以及横向钢筋均在破坏之前屈服,模型A的破坏荷载为1750kN;模型B混凝土板被压坏,PBL在破坏之前屈服,模型B的破坏荷载为2200kN。研究结果可为钢一混组合桥面板极限承栽能力设计计算提供参考。     

大悬臂预应力组合桥面板实用计算方法

为了解决不同位置荷载作用下组合桥面板的荷载横向分布计算问题,根据脊骨梁中波形钢腹板挑梁并排支撑的预应力大悬臂组合桥面板的受力特点及抗弯和抗扭刚度沿挑梁纵向的变化规律,采用基于换算截面法的修正刚接梁法,假设受载挑梁的荷载横向分布系数随荷载作用位置变化沿挑梁纵向按三次曲线分布。然后,根据"波形钢腹板不抵抗弯矩"的结论和拟平截面假定,推导出波形钢腹板组合挑梁的开裂弯矩和弹性极限弯矩计算公式。最后,通过试验和有限元分析来验证该公式的正确性。结果表明:该计算公式能够满足工程设计的精度要求。     

正交异性钢-混凝土组合桥面板纵桥向的压弯性能

针对传统正交异性钢桥面板疲劳开裂及沥青铺装破损桥梁工程两大难题,对有望应用于大跨度桥梁中的正交异性钢-混凝土组合桥面板的力学性能进行了试验及理论研究.为探究适用于组合梁斜拉桥的正交异性钢-混凝土组合桥面板纵桥向的受力性能,设计并制作了6个带U肋的正交异性钢-混凝土组合桥面板足尺试件,进行了轴向压力和弯矩加载试验,研究了...     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥荷载验收试验研究

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥为(98+196+504+196+98)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,上层6车道公路、下层4线铁路,是目前世界上主跨跨度、设计荷载最大的公铁两用钢桁梁斜拉桥。大桥的荷载验收工作突破常规,采用科研的思路和方法。主要内容有静力试验、动载试验和前期关键技术研究成果的实桥验证,首次从系统动力学的角度出发对车辆、桥梁和轨道的动力特性及动力响应进行了全面、系统的评估。根据相关标准、规范系统总结出一套完善的新型结构公铁两用桥梁荷载验收的标准和方法。第一期试验结果表明:大桥在设计荷载作用下具有足够的强度和刚度,满足设计要求;在试验速度80 km/h下,列车运行的平稳性、安全性和主桥结构的动力性能满足相关规范和设计要求。     

承受正弯矩作用的钢-混凝土组合桥面板受力性能试验

东平大桥桥面板采用钢-混凝土组合结构形式,剪力连接件采用开孔钢板,混凝土中添加钢纤维。对1片处于正弯矩区域的组合桥面板进行试验,结果表明,这种形式桥面板在使用荷载作用下结构变形小,具有较大的刚度;在疲劳荷载下,结构的刚度衰减较小;结构破坏时具有较高的承载能力,安全储备较高。     

九江大桥荷载试验分析与安全性评估

为了验证九江大桥桥梁结构的安全可靠性,通过荷载试验分析了桥梁结构的应变、挠度、裂缝等指标以及影响因素。结果表明,该大桥桥梁结构安全性能不能满足规范要求,须对桥梁进行处治,使桥梁处于安全工作状态;通过静载试验对桥梁的结构安全性能进行了评价,该方法操作简单,评价准确。     

高性能组合桥面板中短栓钉疲劳性能的研究

为探寻高性能组合桥面板中短栓钉的疲劳性能和损伤演化及其评价方法,引入UHPC及短栓钉材料损伤模型的本构关系,利用ABAQUS软件选用显示求解算法对短栓钉抗剪疲劳推出试验进行有限元模拟,研究短栓钉的疲劳性能,并对其寿命进行评估;基于数值模型探究循环加载应力比和直径对短栓钉疲劳性能的影响。研究发现,基于多轴疲劳评估准则预测的短栓钉疲劳寿命与试验值基本吻合,验证了该准则的有效性及数值模型的正确性;UHPC结构层与短栓钉的损伤具有明显的局部特征及累积效应;应力比对短栓钉疲劳性能影响显著,增大循环加载应力比,可显著提高其疲劳寿命值;增大短栓钉直径对短栓钉疲劳性能的改善程度有限。     

芜湖弯石公路清弋江桥动荷载试验研究

芜湖弯石公路清弋江桥加固后,运用动荷载试验原理,对该桥进行荷载试验,试验结果表明桥梁的行车动挠度、冲击系数、阻尼比等均属正常范围,验证了桥梁的质量和工作性能与加固设计要求相符,说明桥梁竖向刚度满足加固设计要求。     

带大U肋的轻型组合桥面板基本力学性能

为综合解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和铺装层易损的难题,提出了由正交异性钢桥面板与薄层超高韧性混凝土STC组合而成的轻型组合桥面板结构。由于STC层显著提高了桥面板的刚度,因此可对结构进行优化。在带U肋轻型组合桥面板的基础上,提出了带大U肋的轻型组合桥面板方案。将此方案拟应用于某大桥,与原结构相比,用钢量基本不变,而面板-U肋-隔板三者间焊缝总长度减少36%,不仅降低了施工难度,也减少了焊接缺陷,进一步解决了钢桥面板疲劳开裂的问题。采用4种不同的结构体系,建立了钢箱梁节段有限元模型,基于热点应力法,对体系的6个典型疲劳细节进行疲劳验算。结果表明：在大U肋轻型组合桥面板中,6个疲劳细节的应力水平与传统U肋轻型组合桥面板接近,降幅效果基本一致;同时,通过计算说明了大U肋轻型组合桥面板具有良好的横向受力性能,其栓钉也具有足够的抗疲劳性能。为探究此轻型组合桥面板STC层的纵向弯拉性能,开展了负弯矩条带足尺试验,确定大U肋轻型组合桥面板的STC顶层名义开裂应力为24.1 MPa,远超STC层计算最大拉应力10.92 MPa。以上分析初步表明：带大U肋的轻型组合桥面板有较好的疲劳和静力性能。     

钢—UHPC组合桥面移动车辆加载试验研究

随着公路交通运输的发展,车辆荷载不断提高,导致钢桥面板疲劳问题日益突出,尤其是对桥面系安全使用危害很大的顶板疲劳开裂问题.采用超高性能混凝土(UHPC)形成钢—UHPC组合桥面,因有望解决该类疲劳问题而成为近年来的研究热点.以武汉军山大桥改造工程为背景,利用工程现场的运输卡车,开展了钢—UHPC组合桥面移动车辆加载试验...     

用于疲劳可靠性分析的公路桥梁荷载效应研究

根据超载车辆分布较多的府店路荷栽调查资料,开展了一般运行状态和密集运行状态下的疲劳荷载谱模拟计算研究.通过公路桥梁荷载效应分析,得到了一般运行状态和密集运行状态下的应力时程曲线,利用雨流计数法建立公路桥梁应力幅谱△σ-n<,i>.根据线性累积损伤原则,推导出公路桥梁疲劳可靠性分析的等效应力幅△σ<,e>的计算公式,定义...