乌苏大桥大挑臂钢箱组合梁扭转性能试验研究

为研究大挑臂钢箱结合梁截面的抗扭刚度,以黑瞎子岛乌苏大桥——(140+140)m的钢箱组合梁独塔单索面斜拉桥为对象,通过1∶4的缩尺节段模型试验和有限元计算,对单车道、双车道和3车道偏载工况下结构的扭转性能进行分析。结果表明:3车道偏载作用下,主梁的实测最大扭转角和最大剪应力为9.88×10-4 rad和14.71MPa,远小于桥面横坡2%和规范允许的125MPa,乌苏大桥钢箱组合梁截面具有足够的抗扭刚度,且富余量大;增加钢箱梁底板和腹板厚度可显著提高钢箱组合截面的抗扭刚度,而增加钢箱梁顶板厚度对截面抗扭刚度的提高有限。

任意差分精细积分法及数值稳定性分析

本文在子域精细积分法的基础上，提出解偏微分方程的任意差分精细积分法，这种方法既具备子域精细积分法的各种优点，还能较好描述非均匀介质的物理特性及灵活处理各类边界条件，且其显式计算格式是无条件稳定的·

解变系数偏微分方程的任意差分精细积分法

本文提出用任意差分精细积分法来求解变系数偏微分方程，它既保留了差分法的优点，又具备有限元法易于处理各种边界条件的特点，同时还是高精度显式差分格式。最后，用一算例来验证了本文方法的正确性和精确性。

基于极限状态设计的结构预应力加固研究

研究目的:为克服桥梁加固中因分阶段受力导致的新老材料应力差,提出一种新型的结构预应力综合加固方法。基于极限状态设计的理念,定义最佳卸载率的概念,在此基础上推导最佳卸载率下的承载力计算公式,以不同卸载率加固3片结构尺寸相同的试验梁,分别测试加固后组合截面梁的极限承载力,评价结构预应力加固法的效果。研究结论:(1)该加固方法充分考虑了结构带载加固的特点,能够有效改变加固后新旧材料的应力差;(2)卸载率的大小对正常使用极限状态对应的承载力影响更为显著,而对承载力极限状态下的承载力影响不大:当卸载率为46%时,试验梁的正常使用极限状态承载力和承载能力极限状态承载力分别增大45%和约4%;当卸载率为213%(反向卸载)时,正常使用极限状态承载力降低了约14%,承载能力极限状态承载力增大约10%;(3)该研究成果可用于加固设计、对卸载率及加固参数的优化等方面。

特大跨度桥梁施工及运营阶段智能健康监测与控制技术研究

随着我国经济实力和技术水平的提高，特大跨度桥梁在国内获得了较大的发展，桥梁结构在施工及运营中的质量和安全性成为桥梁工程界近期所关注的课题。在如连续梁、连续刚构、斜拉桥等高次超静结构的桥梁，在其修建过程中不可避免地存在对施工质量产生影响的各类误差，很难做到施工结果与设计预期的完全一致。

纵谈公铁两用大跨斜拉桥

论述了极限状态法应用于大跨桥设计所可取得的经济效益；讨论了增加斜拉桥刚性的措施；申述了对待焊接、栓接。

斜拉桥耳板索梁锚固结构受力特性研究

通过解析方法对南京二桥索梁锚固处的接触应力进行了理论计算 ,简要介绍了耳板锚固模型试验 ,对接触应力的大小和耳板上的应力分布进行了研究 ,并对照有限元空间计算 ,得出了一些有益的结论。

斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构传力机理及疲劳可靠性研究

针对锚拉板式索梁锚固结构部分区域应力集中严重,疲劳性能不明确等问题,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构分别进行了足尺比例静载和疲劳模型试验,研究了其结构特点、制造工艺、应力集中程度、塑性区大小和分布、关键构造细节的疲劳性能等。通过有限元计算,对影响结构性能的一些重要参数进行了分析。研究结果表明,该结构部分区域存在一定程度的应力集中,在1.7倍设计荷载作用下个别区域出现了屈服,经循环加载疲劳试验结构关键部位未发现疲劳裂纹,结构的静承载力和疲劳性能均能满足设计要求,并具有一定的安全储备。研究结果为类似结构的设计提供了可靠的参考数据,并对结构参数优化、改善结构受力性能等具有一定的指导意义。

斜拉桥桥塔钢-混结合段的力学行为和传力机理研究

为研究斜拉桥桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理,设计某组合斜拉桥的桥塔钢-混结合段的1∶3缩尺试验模型,对其进行正常使用极限状态与承载能力极限状态的加载试验;测试试验模型的控制断面和主要构件的应力、变形情况;结合非线性有限元分析,研究钢-混结合段的传力机理。试验得到如下结论:钢-混结合段构件的应力分布均匀顺畅,应力水平较低;钢结构与混凝土之间相对滑移量较小,二者能协同受力;采用非线性弹簧单元能近似模拟钢-混结合段中PBL剪力键的受力行为,数值分析结果具有良好的工程精度;PBL剪力键分担60%以上的荷载,在钢-混结合段设计中,可以将其作为主要传力构件。

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构型式的比较研究

介绍大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构的 4种常见连接型式 :锚箱式连接、耳板式连接、锚管式连接与锚拉板连接。结合具体工程实例 ,对上述 4种索梁锚固结构进行了静载试验和理论分析 ,详细比较了 4种锚固结构的传力机理、应力分布、应力集中现象 ,以及改善应力分布、减小应力集中现象的一些措施 ,得到一些有益的结论 。

钢—混凝土混合结构在大跨度连续刚构桥中的应用

重庆石板坡公路长江大桥采用填充混凝土后板式钢—混凝土接头。在轴力、弯矩和剪力的作用下,钢—混凝土接头处将产生轴向压应力、拉应力和剪应力。压应力由承压板及PBL剪力键共同传递,拉应力、剪应力主要由PBL剪力键传递。计算得到钢—混凝土接头的最不利荷载组合内力。在钢—混凝土接头附近截取18m长的1个梁段,将混凝土与贯穿钢筋进行耦合、贯穿钢筋与PBL板进行耦合,采用实体单元、板单元和梁单元,建立钢—混凝土接头有限元模型,利用有限元软件ANSYS进行仿真分析,得到钢—混凝土接头各部分的应力分布。结果表明:结构各构件在设计荷载下并未出现超出材料强度的应力峰值;剪力主要靠腹板上的PBL剪力键传递;有效的预应力体系是钢—混凝土接头可靠性的根本保证。

南京长江二桥南汊桥索梁锚固结构疲劳试验研究

南京长江二桥南汊桥的斜拉索与钢箱梁的锚固采用了锚箱式索梁锚固结构,其受力复杂,特别在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。介绍了该索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验,在理论分析和试验研究结果的基础上,分析了该索梁锚固结构在循环荷载作用下的疲劳性能,得出一些有益的结论。

钢箱梁斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构的试验研究

斜拉桥的索梁锚固结构受力集中、构造复杂。介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,通过对广东湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构进行足尺模型静力试验,得到静力荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构各测点应力。结合有限元分析和模型试验结果,分析了锚固结构的应力分布及传力机理,锚拉板式索梁锚固结构的设计方案及制造工艺得到了验证。根据Von.Mises强度理论,对锚固结构的承载能力做出了评价,得出一些有益的结论。

车桥系统耦合振动分析的数值解法

将整个车桥系统划分为车辆与桥梁两个子系统 ,采用分离的车辆和桥梁运动方程 ,提出了车桥系统耦合振动分析的数值解法 ,该法以车轮与桥面钢轨之间位移协调作为收敛条件 ,在每一时间步长内运用了Newmark -β积分格式。并运用所编制的程序对京沪高速铁路南京越江桥三塔PC箱钢桁叠合主梁斜拉桥方案的车桥动力响应进行了分析 。

钢箱梁斜拉桥索梁锚固区的抗疲劳性能试验研究

广东湛江海湾大桥采用锚拉板式索梁锚固结构,锚拉板式锚固结构存在严重应力集中,特别是在运营活载作用下的抗疲劳性能值得关注。介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验进行介绍,结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构的抗疲劳性能,对锚拉板式索梁锚固结构耐久性做出了评价。

大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制技术研究及应用

大跨度焊接钢箱梁斜拉桥的施工控制技术具有控制目标多元性、调控手段局限性、温度效应影响显著性等特点。针对这些特点采用神经网络控制技术 ,应用施工现场模拟温度场、施工实时仿真控制计算、施工过程应力预警监控等技术手段 。

悬索桥成桥主缆线形计算的分段悬链线法

根据悬索桥的受力特点,发展了悬索桥成桥主缆线形计算的精确方法———分段悬链线法。本方法采用解析表达式、用数值迭代计算法解决给定的问题,是一种精确的方法。本文的方法不存在用有限元法或传统的抛物曲线、悬链曲线法计算时的那种假设误差,它根据力学平衡条件和变形相容条件确定各部分的索力和曲线形状,自动计入了索曲线的所有非线性。

车桥系统气动特性的节段模型风洞试验研究

侧向风作用下的车桥耦合振动分析需要考虑相互气动影响的车辆和桥梁各自的气动参数。为考虑车辆和桥梁的相互气动影响,在常规桥梁节段模型三分力测试装置的基础上研制了一种三分力分离装置———交叉滑槽系统。该系统利用环形滑槽和直线滑槽交叉点位置的变化来调整车辆和桥梁间的相对几何关系,并能实现车桥系统的同轴转动,从而方便地进行不同攻角情况下气动力的测试。利用交叉滑槽系统通过节段模型风洞试验对车桥系统的气动特性进行了多工况对比研究,讨论了车桥系统的雷诺数效应,分析了车桥间的相互气动作用,比较了车辆在桥上位置的影响。试验结果表明,基于交叉滑槽系统的节段模型风洞试验测试是可行的;车桥间的相互气动作用对车辆和桥梁的气动力有较明显的影响。

轨道横梁与整体节点连接的疲劳试验

对重庆菜园坝长江大桥轨道横梁与整体节点的连结构造细节进行了足尺模型疲劳试验.通过有限元分析,选定了试验节点,确定疲劳荷载上限为660 kN,下限为50 kN.试验实测应力幅为31.33 MPa,加载200万次后,试验模型未出现裂纹.试验结果表明,该桥轨道横梁与整体节点的连接构造细节在其使用寿命期间内不会发生疲劳开裂,疲劳强度满足要求.

大型钢网壳结构铸钢节点复杂受力的试验研究

通过重庆奥林匹克体育中心体育场钢网壳结构铸钢节点足尺试验,介绍了满足空间10个方向、大吨位加载的加载框架,以及对10根杆件施加压力或拉力的方式。根据有限元分析结果,布置了应变测点,得到测点应力值。结合试验和有限元计算,分析了节点的应力分布规律,按照Von.Mises屈服强度准则评估了节点的承载安全性。