基于时序分析的锈蚀RC拱损伤识别:仿真与验证

针对钢筋锈蚀导致的钢筋混凝土(RC)拱桥结构损伤问题,提出了基于加速度数据时序分析的锈蚀RC拱桥损伤识别方法.首先,考虑钢筋锈蚀等材料劣化因素,建立了钢筋锈蚀与结构刚度退化的映射关系;其次,借助ANSYS软件平台,建立了考虑初始刚度损伤的劣化RC拱肋有限元模型,并与试验数据进行了对比,验证了锈后有损结构有限元仿真的有效性;随后,基于经试验验证后的数值模型,得到了不同损伤工况下的RC拱加速度响应;然后,利用加速度响应建立时序模型,将待识别工况与完好工况的模型残差的方差之比作为损伤特征指标,获取了锈蚀率与损伤特征指标之间的定量关系,给出了针对不同钢筋直径的计算模式;最后,将室内模型试验的实测数据送入所建立的定量关系进行预测,计算结果与实测结果相差2.86％,进一步验证了所提方法的有效性.     

新型小箱梁铰缝损伤前后荷载横向分布规律研究

对现有预制装配式小箱梁桥横向整体受力问题,提出了一种新型的横隔板构造形式,采用大比例模型试验的方法对比研究了新型横隔板构造和传统横隔板构造对小箱梁桥传力和荷载分配方式的影响,然后采用三维实体有限元数值仿真技术全面探讨了小箱梁的受力性能与传力方式,并与试验结果进行了比对验证。结果表明:铰缝损伤对小箱梁桥的荷载横向分布有较大的影响;新型横隔板构造在3条铰缝均出现损伤后,仍然保持着和传统横隔板构造比较接近的应力分布;新型横隔板构造不仅可以提供更高的横向刚度,而且比传统横隔板构造对铰缝病害后果具有更强的抵抗性。     

湿软土基地段U型槽式结构应用技术

以广东佛山市某一U型槽式结构在湿软土基地段应用为背景,介绍该U型槽结构构造及软基处理方式,给出该工程防排水的设计要点,探讨湿软土地基U型槽结构的计算模型,分析不设置抗拔桩时U型槽结构的受力和变形特点.实践表明,U型槽式结构对于沿海湿软土基地段是适用的、安全的、经济的,值得推广.     

复合主拱圈加固石拱桥关键技术研究

针对目前规范采用换算截面面积和惯性矩的方法计算石拱桥加固中组合截面承载力无法反应其各部分应力状态的现象,依托实际工程,进行有限元分析.结果显示:加固后原拱圈各截面在承载能力极限状态下的压应力有不同幅度的减小,而新增加固层截面处于较为不利的受拉应力状态,并分析了此加固技术的力学特点.     

在用桥梁防车辆坠桥合理防护体高度和安全行车速度关系分析

我国每年有1/3的死亡事故发生在车辆与路侧碰撞的单车事故中,且呈逐年上升趋势。《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006),对新建桥梁安全设施的修建做出了相关指导性意见。但已建桥梁的安全设施如何进行加强,则未有任何规范进行规定。针对这种情况,笔者建立了车辆碰撞防护体的数值模型,分析了前翻条件下车辆速度与护栏要求高度的数值关系、侧翻条件下车辆速度与护栏高度的数值关系以及车辆速度与防护体所受冲击力的数值关系。文章研究的结果对防护体设计有一定的指导作用。     

基于模糊层次分析法的梁桥加固方案优选

通过建立提高梁桥承载力加固方案的多层次多目标的模糊优选模型,提出了基于模糊数学和层次分析法的桥梁加固方案优选方法,并结合具体的梁桥加固实例,阐述了模糊层次分析法在评价和加固方案优选中的具体运用过程。     

增大截面法加固石拱桥的锚杆抗拔影响参数试验研究

以增大截面法加固石拱桥的锚杆抗拔影响参数为研究对象,针对加固所采用的锚杆,进行一般、整体正交2种试验方案设计,重点从锚固剂、钢筋等级、钢筋直径、锚固深度、钻孔直径等5个因素考虑,完成了锚杆拉拔系列试验。依据试验数据的极差分析及锚固系统的破坏形态,得出各影响因素对锚杆锚固力的不同影响程度。试验表明锚固剂与钢筋等级2种因素的影响程度较大,并且锚固剂的种类对锚固力的影响显得尤为重要。以此为基础详细地分析了采用树脂胶、水泥砂浆2种锚固剂时各影响因素的最佳水平值组合,得出树脂胶为锚固剂所获得的锚固力远大于水泥砂浆的结论。同时,此试验间接验证了锚固技术应用于增大截面加固方法的科学性。     

劣化拱轴线大跨石拱桥拱上建筑调载工序研究

在分析附加内力对劣化拱轴线大跨度石拱桥内力影响的基础上,运用影响线加载法对拱上建筑进行分节段分步骤调整,通过Midas/Civil结构软件对调载工序进行验证,提出劣化拱轴线大跨度石拱桥拱上建筑合理调载工序。工程实践应用表明,所提出的劣化拱轴线大跨石拱桥拱上建筑调载工序是合理的、可行的。     

基于动力特性的拱桥加固效果评价

针对目前加固效果评价方法不太理想的状况,结合拱桥加固处治的二次受力特性,在依据总体挠度变化率的刚度评价方法基础上,提出了基于动力特性频率的拱桥加固效果评价方法。根据工程实例,利用MIDAS/CIVIL软件经过计算分析,进一步证实了基于动力特性频率评价方法的全面、计算工作量少、反应较敏感的优点,表明该方法能为除拱桥之外其它桥型的加固效果进行评价。