桥梁承载力演变理论及其应用技术梗概

提出了桥梁承载力演变理论,并将该理论概括为4个阶段:承载力耗散阶段、承载力衰变阶段、承载力溃损阶段和承载力提升阶段;对各阶段的科学定义、性态特征、影响因素、效应度量、构模体系及量化分析作了概化,可为已成桥的技术评价和改造利用提供理论依据与应用借鉴.     

双曲拱桥加固设计分析

双曲拱桥最主要的受力构件是主拱圈,对其进行准确的受力分析是加固计算的关键。采用Midas软件,计算主跨50m双曲拱桥在各种荷载工况作用下的内力状况,通过内力计算结果找到结构破坏的原因,并根据其破坏状况确定相应的加固方案,这可为以后同类桥梁的加固设计提供参考依据。     

航空发动机污染物排放量估算方法

借助发动机性能模型,研究了发动机性能退化对氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)与碳烟颗粒(Soot)排放的影响,提出了基于飞行参数与发动机性能模型的污染物排放总量估算方法。利用ICAO排放数据拟合得到发动机地面状态下的参考排放指数,利用相对法模型得到飞行状态下的排放指数,根据航班飞行参数和发动机性能模型估算航班污染物排放总量。研究结果表明:性能退化对污染物的排放指数影响较大,仅考虑进对燃油消耗量的影响,性能退化对NOx排放总量的影响较小,但会引起CO、UHC与Soot排放总量的上升。执行中短途航班的双发民航飞机的NOx排放总量最高约为100kg,其次为CO,约为20kg,而UHC和Soot的排放总量较低,小于1kg。老化发动机的CO、UHC与Soot的排放总量增加约为10%,而NOx排放总量增加约为2%。     

基于水岩相互作用的岩石力学性能研究

依托云南省富宁港一期工程,现场采集岩石试样,经过不同次数的干湿循环后作常规三轴压缩试验;对实测岩石力学性能参数进行回归分析,得到泥岩及砂岩在水岩相互作用下力学性能的变化规律;基于岩石弹性模量,应用连续介质损伤力学方法对比分析了泥岩及砂岩的损伤劣化特点;应用Hoek-Brown强度准则对岩石力学参数进行转换得到岩体综合强度参数;通过有限单元法得到不同次数的水岩相互作用下架空斜坡码头性能的变化特点。     

地震作用下超高墩刚构桥倒塌易损性分析

防止地震作用下结构倒塌是基于性能的地震工程的核心目标,目前基于弹塑性时程分析的倒塌易损性分析是结构抗倒塌能力评价最合理的方法。倒塌易损性分析的关键之一是建立合理的倒塌判别准则,文中提出了超高墩刚构桥地震倒塌破坏的判别准则。结合某工程实例,基于O penS-ees建立了结构的非线性分析模型,对其进行了非线性地震时程分析,在此基础上建立了结构的易损性曲线,并讨论了混凝土保护层剥落和钢筋锈蚀等结构劣化对倒塌易损性的影响。     

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

基于退化模型的既有旧桥加固改造承载潜力分析

以空间梁格有限元理论为基础,根据桥梁检测和荷载试验的实测数据,对桥梁结构有限元模型的主要参数进行修正,建立能够反映既有桥梁实际结构特性的退化模型;基于退化的有限元模型,通过对桥梁加固前后的跨中挠度及荷载横向分布的计算,分析桥梁加固改造后的承载潜力;同时以枯河中桥为例进行仿真分析,结果表明,加固改造后的结构整体承载能力得到显著提高,退化模型可用于评估既有桥梁加固的效果。     

A joint bottom-up solution methodology for system-level pavement rehabilitation and reconstruction

We present a methodology for the joint optimization of rehabilitation and reconstruction activities for heterogeneous pavement systems under multiple budget constraints. The proposed bottom-up approach adopts an augmented condition state to account for the history-dependent properties of pavement deterioration, and solves for steady-state policies for an infinite horizon. Genetic algorithms (GAs) are implemented in the system-level optimization based on segment-specific optimization results. The complexity of the proposed algorithm is polynomial in the size of the system and the policy-related parameters. We provide graphical presentations of the optimal solutions for various budget situations. As a case study, a subset of California’s highway system is analyzed. The case study results demonstrate the economic benefit of a combined rehabilitation and reconstruction budget compared to separate budgets.     

乌江大桥病害及承载能力评估

贵州乌江大桥是国内首次采用预应力钢纤维混凝土(P.F.C)主梁建造的吊拉结构组合桥.结合乌江大桥运营期间的病害调查和检测结果,采用有限元计算分析方法对该桥主要构件的承载能力及工作性能进行评估,初步分析病害成因并给出初步的建议措施.     

动荷载作用下钢结构涂装的累积损伤机理与量化模型

为研究动荷载作用下公路钢桥涂装层与基体间的协同变形和破坏机制,开发了钢结构涂装层试件的动荷载试验系统,研究了疲劳荷载作用下涂层的破坏模式、附着力、弹性厚度、应变等随循环加载次数的发展规律。结合涂层破坏模式和发展规律,构建了涂层疲劳累积损伤度的计算模型,提出了基于损伤度的涂层破坏分级方法,并结合试验结果进行了验证。结果表明:疲劳荷载将引起涂层的附着力下降、弹性厚度降低和应变松弛,进而导致涂层出现附着破坏、内聚破坏及其组合。涂层附着损伤度是涂层损伤的主要因素,且随加载次数持续增大,当加载次数较大时内聚损伤贡献突出。试验涂装体系在22万次应力循环后附着损伤度最大为0.34,内聚损伤度最大为0.27,总损伤度达0.61,属于严重损伤。提出的损伤度模型及破坏分级方法与试验规律吻合良好,可应用于公路钢桥涂装层受动荷载作用下的寿命预测。