矮塔斜拉桥斜拉索设计参数优化分析

为分析矮塔斜拉桥的受力性能,以太原河汾大跨度矮塔斜拉桥为工程案例,针对斜拉索设计参数,选择斜拉索面积,斜拉索间距以及无索区长度作为分析参数,分别选取受力性能最差的斜拉索应力、主梁跨中挠度以及主梁截面最不利应力三个指标作为目标函数,定义结构综合目标函数W。根据正交试验方法的参数分析,确定了矮塔斜拉桥斜拉索最优参数组合,同时采用极差分析法对结构综合目标W进行分析,获得斜拉索设计参数对矮塔斜拉桥受力性能的敏感性及显著性。结果表明,矮塔斜拉桥斜拉索设计参数最优组合为:斜拉索面积为原设计的1.2倍、斜拉索间距4.0 m、无索区长度30 m,较原设计方案主梁应力减小了9.9%,主梁挠度减小了3.0%,斜拉索应力减小了7.4%;综合结构主要力学指标来看,参数敏感性程度由强到弱依次为斜拉索间距、斜拉索面积以及无索区长度。

大跨度刚构桥悬臂施工阶段挠度可靠度研究

为确定考虑结构时变可靠性控制下大跨度刚构桥不同悬臂施工阶段悬臂端容许挠度偏差范围,提出了一种考虑悬臂施工标高控制的刚构桥时变可靠度分析方法。基于施工阶段容许挠度偏差建立了刚构桥结构功能函数,以某大跨度刚构桥为例,采用支持向量机与蒙特卡洛模拟法计算了不同悬臂阶段下各挠度允许偏差范围的结构可靠度指标。结果表明:在一定范围内,不同悬臂施工阶段中标高控制可靠度指标均与悬臂端容许挠度偏差呈现正相关关系;当悬臂端容许挠度偏差越小时,受随机变量不确定性影响,结构可靠度指标较低;以可靠度指标4.7为安全控制要求时,短、中、长悬臂施工阶段的容许挠度偏差最低限值分别为3.38mm、7.42mm、16.88mm。

预应力SCFRP加固损伤箱梁抗弯性能研究

近几十年来,基础设施的老化和负荷加重加剧了其劣化现象。据统计,全国近一半出现病害的桥梁为空心混凝土桥。因此,采用合理高效的方法加固损伤箱梁,对其安全运行至关重要。本论文选取7根已退役空心箱梁作为研究对象,首先对其进行损伤度检测。随后采用不同预应力度钢丝—碳纤维增强复合材料(SCFRP)和碳纤维复合材料(CFRP)对不同损伤度的空心箱梁进行加固。通过加固箱梁现场加载试验以及DIC测量,分析了不同预应力度SCFRP、CFRP(S/CFRP)以及损伤度对加固结构承载力、裂纹以及S/CFRP—混凝土界面性能的影响。研究结果表明,施加预应力的S/CFRP可以有效减缓裂纹的扩展,且预应力度越高,加固后梁的抗弯承载力提升越显著。然而,高预应力度也可能加大S/CFRP—混凝土界面滑移量,增加界面剥离的风险。