桩网支承路基结构中土拱效应及网垫受力的模型试验研究

基于相似理论,对桩网支承路基中心土拱效应进行8组模拟试验。测试桩顶轴力、桩土及路基不同高度处应力、格栅拉力和桩间土沉降随路基高度、外荷载变化特性,探讨格栅受力后变形。结果表明:加筋网垫上方竖向应力与以球形拱理论为基础的德国规范计算结果较为接近;加筋网垫下方桩间土承担竖向应力随路基高度、上覆荷载增加而增加;黏性土路基成拱效率略低于砂土路基;对于两层格栅组成的加筋网垫,下层格栅承担土拱效应竖向应力引起拉力大于上层格栅,位于桩帽之间并垂直于桩帽边格栅拉力大于平行于桩帽边格栅拉力;格栅初始松紧状态对土拱成拱效率有一定影响;格栅受力后平面变形形状近似呈悬索状。研究成果可为我国桩网支承路基结构加筋网垫相关规范提供参考。     

多梁式斜梁桥荷载横向分布计算的方法

根据多梁式斜梁桥结构及其横向受力特点,提出了“弹性支承刚性横梁法”进行跨中荷载横向分布的计算.计算时,刚性横梁弹性支承在各纵梁上,在单位移动荷载作用下,可求得横梁的弹性支承反力,其值即为纵梁的荷载横向分布影响线坐标值.通过最不利横向布载可求出斜梁桥跨中荷载横向分布系数,从而进行纵梁的受力计算,此法简单合理,为斜梁桥的设计提供了一种方便的途径.     

基于绳锯切割的高速铁路纵连板式无砟轨道支承层修复技术

针对夏季高温时高速铁路纵连板式无砟轨道支承层斜裂上拱病害频发的问题,分析了支承层斜裂上拱特点及危害并阐明支承层斜裂上拱的原因,提出了基于绳锯切割的支承层原位置换技术并应用于实际工程.结果表明:高温时轨道结构产生温度力,造成缺陷部位的支承层破坏上拱;支承层原位置换技术对轨道上部结构扰动小,技术安全性高,整治长效性好,可有...     

不同支承方式下三跨波形钢腹板连续梁弯桥剪力滞效应分析

为研究不同的支承方式对三跨波形钢腹板连续梁弯桥剪力滞效应的影响,采用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了三跨波形钢腹板连续梁弯桥的三维有限元模型,考虑了2种典型荷载工况——跨中集中荷载和全桥分布荷载下,典型截面的应力分布情况,计算出截面的剪力滞系数,并对4种不同支承方式下的剪力滞效应进行了分析。研究结果表明,三跨波形钢腹板连续梁弯桥边跨跨中截面应力最小为固定支承,中间支座截面应力最小为中间偏心铰支承,中跨跨中截面应力最小为固定支承。内侧的剪力滞系数要大于外侧,集中荷载下的剪力滞系数要大于均布荷载下的剪力滞系数,各支承方式下的剪力滞系数差异不大,集中荷载作用下剪力滞系数最小的为中间偏心铰支承,分布荷载作用下剪力滞系数最小的为中间固定墩支承。     

囤船作业设备平台支承结构及计算

运用结构力学的理论,对囤船上的支承平台进行了力学分析,对支承支反力及弯矩、支承强度及稳定性进行了计算。计算结果表明,均满足规范要求,实际运用中该平台安全可靠,说明该设计及计算是成功的。     

高速铁路桥上有砟轨道结构力学特性分析撤回

在京沪高速铁路济南黄河大桥有砟轨道开展了系统性的动力试验,内容包括列车运行安全性指标和轨道结构稳定性参数等。测试结果表明:京沪高速铁路时速250～350 km动车组通过桥上有砟轨道时,实测脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力均在相应安全限值以内;钢轨横向位移、轨枕横向位移、动态轨距变化量与列车运行速度均呈现出正相关的关系;采用弹性轨枕有利于改善高速铁路桥上有砟轨道的弹性,但会降低道床横向阻力和轨枕支承刚度,应重点关注弹性轨枕区段道床横向稳定性;既有标准中对轨枕支承刚度的规定对高速铁路桥上铺设弹性轨枕的有砟轨道区段不完全适用,建议提出相应的验收标准。     

桥梁火灾科学与安全保障技术综述

综述了桥梁结构火灾安全理论与保障技术等方面的研究现状,介绍了国内外桥梁火灾事故出现的频次和发生垮塌的概率,给出了危化品运载车辆等交通工具的安全运营形势和危化品车辆(油轮)致桥梁火灾的危险性,指出了桥梁火灾安全控制新技术的发展方向。分析结果表明：桥梁火灾具有多发性、多样性特点;桥梁火灾安全控制受到许多学者与部门的重视,已开展了部分桥梁结构的火灾试验与抗火防护工作,但桥梁抗火设计规范当前仍处于空白状态;混凝土爆裂行为存在完全随机性,混凝土的高温爆裂是混凝土结构桥梁抗火分析的难点;火灾下预应力混凝土桥梁受剪研究难度大,目前以受弯为主;复杂截面形式钢梁的传热与结构热响应研究较少,远达不到钢结构桥梁智能建造与长寿命安全运维的需求,相关的设计细节、智能防护措施与系统亟待研发;索支承体系桥梁由于结构形式复杂,火灾下构件热膨胀,致其之间相互牵制、相互影响,结构的整体行为中又表现出显著的局部增强效应,其精细化数值预测困难多,而当前研究仅聚焦于构件与连接件或者结构的温度场,结构的整体响应研究欠缺,火灾下索支承体系桥梁的耐火性能与破坏准则是研究的热点与难点;桥梁结构处于开放空间,干扰其火灾监测与预警的因素多,难度大,但重大桥梁火灾安全监测、智能预警、智能防护以及性能增强十分必要,应持续研究;复杂极端环境火灾下桥梁结构的智能防护方法,桥梁结构遭遇复杂突发火情时的智能监测、预警与防护技术亟待形成体系研究;桥梁耐火韧性问题是桥梁火灾科学与安全保障研究的难点,涉及灾时抗火和灾后康复,需深入研究,从而为桥梁全寿命建造与安全运维提供理论依据。     

混凝土连续弯箱梁桥支承体系研究

近年来弯箱梁桥的侧向位移病害日趋严重,而支座布置不合理是其中一个重要的原因。针对目前连续弯箱梁桥常采用的支承形式,提炼出四种支承体系,分析各支承体系的特点。通过某典型实桥,对不同支承形式各荷载作用下的竖向支反力和扭矩进行对比分析,最后提出相关的优化措施,为该类桥梁设计提供参考。     

不等支承刚度条件下桥梁—车辆动力耦合解析理论及应用

由于支座、桥墩地基等的作用，桥梁端部实际受弹性支承约束，且因施工误差、材料老化等影响，两端支承刚度常常不等。为揭示支承、梁体、车辆之间的耦合关系及不等支承条件的影响，建立了不等支承刚度条件下桥梁-车辆动力耦合解析理论。首先，基于振型叠加法推导了考虑不等支承刚度约束的桥梁、车辆动力响应闭合解，解析了弹性支承条件对车-桥系统响应的时频影响关系；其次，建立了弹性支承条件下车-桥耦合有限元模型，验证了解析理论的准确性；然后，研究了弹性支承刚度及左、右不等程度对车-桥系统响应的放大效应；最后，探索了基于车辆响应的桥梁频率及支承刚度状态的间接测量方法。研究结果表明：(1)支承刚度衰减使桥梁频率降低，响应幅值增大，且频率阶次越高影响越显著；(2)车-桥系统响应幅值与车辆起始运行位置的桥端支承刚度成反比，从刚度弱侧支承端出发的车辆响应被显著放大，即“弱侧放大”现象；(3)车体响应中包含桥梁频率，且呈现左右对称分叉特征，证实了利用车体加速度响应识别弹性支承梁频率的可行性；(4)利用车辆正反双向行驶加速度响应的“弱侧放大”现象，可判别桥梁支承的弱刚度端，同时增强桥梁频率的辨识，且对路面平整度、结构阻尼、噪...     

高铁桥上有砟轨道梁端周期不平顺演变规律及道床支承状态检测方法

针对高速铁路简支梁桥上有砟轨道梁端周期不平顺的形成机理及演变规律开展研究，重点分析环境温度对轨道周期不平顺的影响规律，并提出一种能快速检测有砟轨道枕下道床支承状态的方法 （BDS法）。结果表明：环境温度荷载引起的梁端道砟滑移流变会导致梁端道床支承刚度不足，引起轨枕局部空吊，导致梁端轨道高低周期不平顺，且环境温度变化量越大，梁端轨道高低不平顺变化量越大；32 m简支梁有砟轨道梁端周期不平顺会引起脱轨系数最大值增加25.4%，平均值增大11.9%，轮重减载率最大值增大178.68%，平均值增大130.27%。BDS法可实现枕下道床支承状态的快速无损检测，可与小型捣固机配合对高铁有砟轨道梁端周期不平顺进行整治。