土工膜与沥青混凝土结构新型接头模型试验研究

为研究土工膜与沥青混凝土结构之间的接头连接方式,基于室内模型试验,从土工膜与沥青混凝土之间的粘结强度、接头适应变形能力、接头防渗性能3个方面论证土工膜与沥青混凝土面板接头的可靠性,提出了土工膜与沥青混凝土结构新型接头连接方式。结果表明:采用SK手刮聚脲将土工膜粘贴至沥青混凝土上,粘结的强度随环境温度降低而升高,5℃时,粘结强度可达到1.0 MPa;通过在接头部位设置鼓包,可以吸收接头变形;HDPE膜与沥青混凝土连接板的接头可以适应上下错动7.8 cm+张开5 cm+剪切7.2 cm的位移;施加变形后对接头进行抗渗试验,接头在0.45 MPa的水压力下可以保持防渗性能。采用SK手刮聚脲将土工膜与沥青混凝土直接粘结,采取合理的施工工艺可保证接头连接的可靠性和适应性,对推广土工膜防渗具有积极意义。

大跨度斜拉桥斜拉索阻尼减振技术研究进展

斜拉索振动机理复杂且危害严重,需要采取附加阻尼技术抑制斜拉索的振动,对斜拉索的振动特性和阻尼器的减振机理进行研究总结。首先计算34座斜拉桥最长索的Scruton数,与已有的理论分析、风洞试验结果进行对比分析,并采用工程实践结论进行验证,确定了斜拉索可能发生的涡激振动、风雨振、参数共振和内共振、尾流驰振等各自对应的抑振目标阻尼参数;然后对常见阻尼器的阻尼作用机理、位移传递形式、耐久性分别进行对比分析,提出各种阻尼器的适用范围,并从作用机理和试验验证两方面重点介绍了杠杆质量阻尼器的减振效率的优越性;最后提出斜拉索阻尼减振技术进一步的研究方向。

液体质量双调谐减振器(TLMD)研究与应用

为解决调谐质量阻尼器(TMD)普遍存在的耐久性及参数调谐困难等问题,基于理论及试验研究,在TMD的基础上,利用调谐液体阻尼器(TLD)的优点,研发了新型液体质量双调谐减振器(TLMD)。TLMD减振器是TMD和TLD减振器的复合体,由于流体与固体的耦合作用,TLMD有比两者组合更好的减振效果。TLMD减振器应用于南京大胜关长江大桥吊杆涡振的振动控制中,实桥试验结果显示,在模态质量比仅为8‰左右时,所有被测吊杆的阻尼比均在3.2%以上,个别吊杆甚至达到4.66%,减振效果显著。

基于液—气耦合压差原理的桥梁挠度测量系统研究

为改进现有桥梁挠度测量方法的不足,在开放式连通管测试法的基础上,基于液—气耦合压差传递机理,采用微压差传感器及RS-485总线等测量及传输技术,研制了一种半封闭式桥梁挠度及线形测量系统,其最高测量精度为0.1 mm。该系统已于2008年底至2009年初应用于武汉天兴洲公铁两用长江大桥、重庆朝天门长江大桥及南昌洪都大桥等10余座桥梁的挠度测试中。实桥运用表明:该系统可对桥梁挠度、线形进行高精度、高效率测试,可有效应用于桥梁检测及长期健康监测中的桥梁挠度及线形测量。

荆州长江大桥南汊通航孔主桥非线性仿真分析——成桥状态静力分析

荆州长江大桥南汊通航孔主桥为结构高度不对称的高低塔的斜拉桥 ,其成桥与架设过程均异常复杂 ,为研究其受力特性 ,确保桥梁安全 ,对其采用 3种不同的有限元分析软件并分别应用 3种不同的单元离散方案进行了平面杆系、二维及三维非线性仿真分析。同时对成桥状态静力非线性计算工作进行介绍 ,对不同计算方案的计算结果进行了分析与比较。分析表明 :平面杆系、二维与三维仿真分析的计算结果总体上一致 。

多重调谐质量阻尼器参数优化的一种改进算法及其应用

提出了一种抑制主系统风振响应为主兼顾质量调谐阻尼器(TMD)子系统相对位移响应的参数优化算法,据此对控制九江桥吊杆风振的多重调谐质量阻尼器(MTMD)系统的参数优化设计进行了研究,结果表明:按通常以主系统响应最小为目标的MTMD参数优化算法所得的参数,TMD子系统的相对位移响应过大,其构件易疲劳损伤,影响减振效果,增加维护成本。按改进后的优化算法,可获得更合理的结果。

斜拉索杠杆质量减振器的减振分析

提出一种新型的斜拉索减振器——杠杆质量减振器,对其构造、减振原理等进行了分析。采用非线性有限元法,通过计算LMD-斜拉索系统的复特征值来求解系统的阻尼特性。与油阻尼器相比,除首阶模态,系统的各阶模态阻尼比都有提高,表明其具有更好的减振效果。

土木工程结构振动控制技术及其应用研究

结合工程实际,介绍了结构振动控制方法,并研究液体质量双调谐阻尼器(TLMD)及杠杆质量减振器(LMD)等新型阻尼减振系统。室内及实桥试验表明:由于兼具调谐质量阻尼器(TMD)与调谐液体阻尼器(TLD)的优点,TLMD便于调谐,减振效果与耐久性更好。理论及室内试验证明:与现有减振措施相比,LMD对桥梁景观的不良影响小,易于安装、养护,且减振效果更好,是一种更适于超长斜拉索振动控制的"广谱"减振器。

水工沥青混凝土低温抗裂性能的影响因素研究

水工沥青混凝土的低温抗裂性能是影响其工程应用的一个重要因素,目前国内采用冻断温度来评价水工沥青混凝土低温抗裂性能。本文依托呼和浩特抽水蓄能电站沥青混凝土面板的配合比设计,研究了不同沥青品种、沥青含量、骨料级配、填料含量等对沥青混凝土冻断温度的影响。试验结果表明,沥青性能是影响沥青混凝土低温冻断温度的关键因素,其中沥青的脆点和5℃延度与沥青混凝土的冻断温度有较好的相关性,而配合比对对冻断温度的影响较小。得到的结论可供相关工程及后续科研工作参考。

阻尼减振技术及其在桥梁与塔式结构中的应用

介绍了附加质量型及附加阻尼型阻尼减振技术原理。简要综述了多种阻尼减振技术，如调谐质量阻尼器ＴＭ Ｄ、调谐液体阻尼器ＴＬＤ、调谐液柱阻尼器ＴＬＣＤ、冲击式阻尼器ＩＤ 与ＰＩＤ、粘性剪切阻尼器ＶＳＤ 等在九江长江大桥吊杆、灯柱、深圳仿埃菲尔铁塔。

沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

沥青混合料的理论最大相对密度是沥青混凝土的一个重要参数,因而其测试方法的准确性也尤其重要。现行试验规程中给出了三种用于测试沥青混合料理论最大相对密度的方法,测试方法并不统一。本文分别采用这3种不同试验方法对同一沥青混合料样品进行测试比较,分析了各种试验方法的不足之处。同时还采用3组不同吸水率的集料研究了集料吸水率对各种测试方法的影响。通过对比试验揭示了不同试验方法的对试验结果的影响,最后对三种试验方法提出了建议。

基于数字图像处理的沥青封闭层老化状态识别方法研究

文章研究的目的是提出一种无损检测沥青混凝土面板封闭层老化状态的方法。通过数字图像处理方法,首先获取封闭层的图像,然后采用数字图像处理来获取封闭层图像的特征信息,即裂纹密度。通过研究了封闭层裂纹密度与不同老化程度封闭层沥青指标及太阳辐射值之间的关系。结果表明封闭层的裂纹密度与老化程度之间有较好的相关关系,可以作为一种无损评价沥青封闭层老化状态的方法,减少检测时对封闭层的破坏。

大跨度桥梁超低频调谐液体质量阻尼器研发及应用

大跨度桥梁在运营过程中易发生较为明显的超低频振动问题,采用调谐质量阻尼器(TMD)进行控制时,由于箱梁内部空间有限,常规TMD在结构上无法满足要求。基于此,提出一种基于浮力和流固耦合作用的超低频调谐液体质量阻尼器(TLMD)。为研究TLMD对结构的阻尼减振效果,进行模型试验,分析安装TLMD前、后主结构加速度幅值和阻尼比;将该新型超低频TLMD在贵州龙里河大桥上进行实桥应用,测试主梁频率特性和阻尼比。模型试验及实桥应用结果表明:TLMD减振技术可实现0.283 Hz乃至更低频率的超低频阻尼减振;采取TLMD控制后,模型试验主结构的阻尼比从0.038%提高至2.2%,主结构的加速度幅值从减振前的0.41 m/s2降低至0.01 m/s2;贵州龙里河大桥超低频TLMD当采用0.31%的质量比时,主梁一阶竖弯模态实测阻尼比从0.20%提高至0.82%,阻尼比提高了3.1倍。超低频TLMD参数稳定、性能可靠,有效降低了阻尼器的安装高度,显著提升了结构阻尼比,增强了桥梁的抗风性能。

铝基空心微珠复合材料的阻尼性能

为提高铝合金的阻尼性能,采用压力浸渗法制备50vol%空心微珠/ZL102复合材料,通过动态热机械分析仪研究复合材料在不同条件下的阻尼行为。结果表明,在20～180℃,复合材料的阻尼性能高于基体合金;室温时,复合材料的阻尼性能约为4.5×10-3,与基体相比提高了约一倍,相同体积分数时,复合材料的阻尼性能与空心微珠的粒径成反比。复合材料阻尼性能提高的主要原因是位错阻尼和界面阻尼以及第二相的孔洞效应。

体外预应力与钢桁架有机结合体加固方法研究

针对大跨径预应力混凝土箱梁桥跨中下挠、底板开裂等常见病害，提出体外预应力与钢桁架相结合的加固方法。采用影响线方法和加权满意度理论对体外预应力束的布置进行了优化，得出顶板短束和通长束相结合的布置形式；在箱梁腹板开裂范围布置钢桁架，为体外束提供转向和锚固构造措施的同时，增强了腹板的抗剪承载力。采用该有机结合体加固方法，与某工程常用加固方案的加固效果进行了有限元对比计算；并按照恒载零弯矩的加固思想进行加固计算。结果说明，该方法加固效果明显，可加固量大，对桥面交通干扰少，是针对此类桥梁通病的有效加固方法。

大跨度桥梁的施工控制

现代大跨度桥梁结构形式与功能日趋复杂,需要结合详细的理论分析和施工过程跟踪测试,采取相应的施工控制措施,保证桥梁施工的顺利进行并达到设计预期的目标成桥状态。施工控制内容包括几何控制、应力控制、稳定控制、影响因素分析等。施工控制方法有事后控制法、预测控制法、自适应控制法、最大宽容度法等。介绍大跨度桥梁施工控制的必要性、任务和主要内容、控制方法、结构计算分析方法以及影响桥梁施工控制的因素,并选取3座不同类型的大跨度桥梁——苏通大桥辅桥(连续刚构桥)、忠县长江大桥(斜拉桥)、武汉阳逻长江大桥(悬索桥),介绍施工控制的主要内容、方法以及取得的成果。

斜拉桥斜拉索永磁电涡流杠杆质量阻尼减振技术

为了解决恶劣环境下大跨径斜拉桥斜拉索振动控制问题,提出了永磁电涡流杠杆质量减振器(ELMD)减振技术。基于ELMD的构造特性及减振机理,推导了ELMD导体盘单体的旋转阻尼系数及系统的等效阻尼参数,以中朝鸭绿江界河公路大桥为背景,计算了安装该阻尼器后的斜拉索的阻尼特性,并进行了实桥振动控制性能测试。结果表明,安装ELMD后,斜拉索的振动衰减明显;ELMD阻尼器能够满足该桥斜拉索的阻尼减振要求。ELMD阻尼减振技术可有效解决恶劣环境下大跨度斜拉桥斜拉索振动控制问题。

大型桥梁吊杆涡振试验研究

以某大桥三大拱吊杆为对象，测定了各吊杆的低频振动模态参数及涡振特征参数，确定了实桥吊杆产生涡振的风速锁定范围及最不利风向。

岩土材料破坏准则研究及其应用

讨论了线性Mohr-Coulomb屈服准则和Drucker-Prager屈服准则及其在工程计算中的应用。给出了线性Mohr-Coulomb准则在材料力学及岩石力学中的不同表达形式之间的关系;描述了线性Mohr-Coulomb准则屈服面和Drucker-Prager准则屈服面的几何性质;比较了Drucker-Prager准则采用三种不同近似方法逼近线性Mohr-Coulomb准则时的差别;最后给出了采用Drucker-Prager准则逼近线性Mohr-Coulomb准则计算桥桩基础工程实例,为了对比,同时也用Mises准则作了计算。

悬索桥索股下料长度求解方法及其影响因素分析

采用基于通用有限元软件ANSYS的二次开发语言APDL编程实现悬索桥主缆索股无应力索长的自动化求解,程序中根据中心索股空间坐标建立局部坐标系,在此坐标系内建立其他索股相对于中心索股的排列,建立主缆各索股各关键点之间的真实空间模型,考虑索鞍处的圆曲线修正,提取单元长度,得到各索股的真实索长.算例表明:恒载集度、控制点坐标误差、温度是主要影响因素,其他因素影响较小;同一索股内钢丝长度差值最大为6.75cm.结果表明该方法计算精确、使用方便,应用于空间索面自锚式悬索桥等复杂结构的主缆无应力长度的求解工作时能有效减少工作量.