基于力学与造价的CFRP-钢组合拉索斜拉桥设计理论

针对1400～2800m主跨斜拉桥整体刚度不足的问题,提出一种新型结构方案——碳纤维增强塑料（CFRP）-钢组合拉索斜拉桥。该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索同时应用于斜拉桥中,组合2种材料高强轻质及弹性模量高的优点,以：达．到提高斜拉桥整体刚度的设计目的。通过基于力学与造价的参数分析提出该组合拉索斜拉桥的3种设计原则：等安全系数等效刚度最优、等安全系数等效刚度性价比最优、等造价等效刚度最优,并分别给出详细的设计步骤及设计用图。最后,进行了多种方案1400m主跨斜拉桥试设计。结果表明：CFRP-钢组合拉索斜拉桥在力学与经济性方面均具有一定优势,其工程应用具有可行性,是主跨为1400～2800m斜拉桥的优选方案之一。     

基于光纤Bragg光栅的缆索和索端锚头应力测量方法

为了防止缆索护栏由于索端锚头或缆索松动而不能起到应有的保护作用,采用一种基于光纤Bragg光栅非电量测量方法对其所受应力进行测量。将光纤Bragg光栅分别布设于缆索护栏的索端锚头刻槽内和缆索钢丝表面,通过破坏性拉伸试验与压力试验,得到应力与光纤Bragg光栅中心波长移位的数学关系。结果表明：拉伸时索端锚头处光纤Bragg光栅灵敏度为2×10-6μm.kN-1,缆索处光纤Bragg光栅灵敏度为6×10-6μm.kN-1;受压时索端锚头处光纤Bragg光栅传感器灵敏度为4×10-6μm.kN-1;光纤Bragg光栅传感器的测量量程和测量精度均能满足对缆索护栏监测的要求。     

大跨径悬索桥主缆缠丝机集成控制系统研究

着重论述了用于大跨径悬索桥的主缆缠丝机的整机电气控制系统与缠丝控制系统程序的主要功能及设计原理,同时探讨了变频控制器的参数设置和整机安装、调试及运行。实践表明:采用电脑集成控制系统的缠丝机整机性能达到了国内领先、国际先进的水平。     

用离散元法研究锚索锚杆联合加固边坡的机理

采用离散单元法深入研究了高陡岩石边坡在未加固、锚杆加固、锚索加固和长锚索短锚杆联合加固情况下,边坡岩体中的塑性区和应力场分布特征,从力学机制上阐述了长锚索短锚杆联合加固高陡岩石边坡的机理。结果表明:锚索锚杆联合加固边坡,能改变岩体较大范围内应力场分布,减少应力集中的区域和降低应力集中程度;在锚索间布置的锚杆,强化了局部的岩体强度,使得形成的“加固梁壳”更有利于坡体稳定。     

钢芯FRP束预应力混凝土梁受力性能研究

在研究钢芯FRP包裹束的构造和力学性能的基础上,分别对以钢芯FRP包裹束、FRP束和钢束为预应力材料的预应力混凝土梁进行全过程受力分析。结果表明,钢芯FRP包裹筋可代替钢束作为预应力筋,对梁的受力性能的影响在桥梁工程应用的许可范围内,并且采用钢芯FRP包裹筋为预应力较FRP束更为实用;钢芯FRP包裹筋具有双线性特征,预应力钢芯FRP包裹筋混凝土梁的张拉控制应力应小于钢芯FRP包裹筋的名义屈服应力;钢芯FRP包裹束的预应力混凝土梁除具有与FRP束预应力混凝土梁同样的耐久性外,还能通过改变其微结构设计,适应不同的力学性能要求。     

光纤光栅测力环在悬索桥索力监测中的应用

桥梁索力监测一直是工程界亟待解决的难题。现有检测手段仅能用于短期测试,无法满足工程长期测试需求。提出了一种基于光纤光栅传感技术的差动式结构的测力装置—光纤光栅测力环,该装置运用了光纤光栅传感新技术和差动式结构设计,解决了索力长期监测的技术瓶颈,即信号的远距离传输和温度补偿。试验研究表明,该测力环信号传输距离超过10 km,温度补偿误差不超过满量程的0.1‰/℃,而且测量精度高,长期稳定性好,可以实现索力的分布式测量。该装置应用于阳逻悬索桥的锚跨索力测量,安装使用方便,实现了索力的远程、长期、实时在线监测,满足了工程测试需求。     

独塔双跨空间索面自锚式悬索桥体系转换方案确定

针对以独塔自锚式不对称空间缆索悬索桥在体系转换施工期的受力和变形特点,以广州猎德大桥为例,系统地总结和提出该类悬索桥吊索张拉方案(含鞍座顶推)确定原则,给出了吊索张拉方案,在参数敏感性分析基础上,结合自锚式悬索桥不同施工阶段的力学特点,提出体系转换过程中及桥面铺装后吊索张拉的控制原则和施工方法,为同类桥梁吊索张拉和鞍座顶推施工提供参考。     

空间缆自锚式悬索桥架缆模型工艺试验研究

杭州市江东大桥主桥采用空间缆自锚式悬索桥结构,中跨主缆架设需经历从空缆的竖直面内转换为成桥的倾斜面的过程。为进一步了解索股入槽、鼓丝、扭转等现象,进行了架缆模型工艺试验,有效地指导了缆吊系统的设计与施工。     

成都清水河自锚式悬索桥吊索张拉力误差对成桥索力的影响研究

自锚式悬索桥施工张拉过程中吊索的欠、超张拉现象不可避免都会出现。吊索的欠、超张拉对自锚式悬索桥成桥索力情况都会产生一定程度的影响。因此,在施工和控制中必须对吊索的欠、超张拉程度对全桥成桥索力影响情况有个充分的了解,以便在施工过程中能及时采用措施或改变张拉方案。从而确保成桥索力的均匀和成桥线形的合理。该文通过某一工程实例的数值计算分析,初步探讨了吊索的欠、超张拉对桥梁成桥索力的影响情况。     

基于高精度工程测量的吊杆力精确测试技术研究

该文研究了当前常用的吊杆力、索力测试方法,并且对他们的特点进行了总结和分析。提出了从吊杆、拉索的伸长量的角度来间接计算出吊杆力、索力大小的方法研究。主要探讨了外业数据采集以及内业数据处理,垂度以及温度的影响与修正,吊杆力、索力计算公式以及修正等几个方面。在川杨河桥施工监测的工程实例中,进行了16根吊杆力的测试,并且与理论值以及频率法测试值进行了比较。比较结果表明,此方法能够取得较好的测试结果。与频率法比较,此方法在短吊杆力测试上具有一定的优势。