广元嘉陵江双线特大桥拱肋安装技术

在新建兰渝铁路广元嘉陵江双线特大桥设计施工图中,哑铃形钢管拱肋安装采用缆索吊装和竖向转体相结合的施工方法。考虑经济性及现场施工条件,在实际施工中拟采用梁上搭设支墩的方式安装拱肋。在国内的大跨度拱辅梁桥的拱肋安装过程中,为防止梁体跨中挠度及支座处应力过大,通常于梁体跨中位置,在桥下搭设临时墩支撑梁体。本桥连续梁体竖向刚度很大,通过计算分析得出,拱肋安装过程中主梁下不设置临时墩,仅在梁上采用临时钢管支墩支撑拱肋,便能满足施工过程中主梁、拱肋、临时钢管支墩在力学特性方面的要求。

广元嘉陵江双线特大桥吊杆张拉研究

以主跨为172 m的广元嘉陵江双线特大桥为研究对象,按照不同张拉顺序及张拉方法组合成4种方案,运用正装迭代法,分析不同方案在二期恒载施加及吊杆张拉至相应目标索力过程中吊杆、拱及梁的力学特性,比较各方案在张拉至设计目标索力的张拉效果。研究表明:二期恒载应在初张拉完成后施加,且二次张拉法中吊杆、拱及梁的内力变化幅度影响较小、张拉效果好。

拱辅梁桥拱肋合理矢跨比的确定

拱肋矢跨比对拱辅梁桥的力学特性影响大,为寻求其合理范围,以梁拱相同刚度比而不同矢跨比为条件,从自振模态和多遇及罕遇地震作用下结构动力响应角度,结合工程实例,运用时程分析法及多自由度体系简化的滞回曲线,研究矢跨比变化对全桥变位及内力影响的规律,并提出相应的合理设计范围.研究表明,拱肋矢跨比主要影响横桥向、竖向位移及内力,且矢跨比为1/5时桥梁抗震性能最优;对于多自由度体系变位组合中的主要成分得出的简化滞回曲线,由其定性分析得出的结论能与一般时程分析得出的结论一致.

拉索索力增量校验系数检定方法研究

拉索结构在铁路桥梁中运用越来越广泛,现有铁路桥梁检定规范中无拉索结构的检定要求。现有桥梁规范或理论研究的检定方法大多基于索力或频率校验系数,鲜有文献或规范对拉索的索力增量校验系数进行可行性研究或规定。此外,在计算校验系数时,拉索索长应如何合理选取、索力理论计算采用的有限元计算模型如何确定,仍有待于进一步研究确定。基于此,作者建议了索力增量校验系数的检定方法,并通过案例分析比较确定了拉索索长的合理计算方式和索力理论计算模型。首先基于弦张理论和能量法分别推导了不同边界条件下拉索索力精确计算公式,并考虑振动频率比建立了外载作用下拉索索力理论简化模型,在简化模型基础上推导了索力增量校验系数。试验表明:索力精确求解方法计算结果分别与有限元计算结果和简化求解方法求解结果吻合较好;通过索力、索力差和频率比较发现,实测频率转换为实测索力过程中应选择合理的拉索索长。理论索力可按全桥有限元模型确定,拉索理论振动频率可按与全桥有限元模型索力等效的局部模型确定。与振动频率校验系数、索力偏差率以及索力校验系数相比,索力增量校验系数反映出的各吊杆变化幅度显著,能评定拉索结构技术状况,可作为拉索结构检定标准,适用于评价考虑抗弯刚度的影响参数μ>80的中长吊杆。

外伸翼缘加劲钢箱形压弯构件屈曲特性试验

为了研究Q500qE高性能钢外伸翼缘薄壁加劲箱形压弯构件的稳定特性,开展3个Q500qE和1个Q345B的构件模型试验,分析试验构件的荷载-位移曲线、整体和局部屈曲形态.整体屈曲试验结果表明,采用Q500qE高性能钢和设置外伸翼缘可以有效提高薄壁箱形压弯构件极限承载力且能够改善构件整体稳定特性.局部屈曲试验表明,外伸翼缘宽厚比对平面外局部屈曲半波数和局部变位影响较大,故需要根据现有规范中的宽厚比限值要求限制外伸翼缘板局部屈曲.对于构件的极限承载力和屈曲形态,试验结果与弹塑性数值分析结果吻合较好.分别采用允许应力法和极限状态法对Q500qE构件进行稳定验算,与试验结果进行比较,表明现有规范中的相关验算公式适用于验算此类压弯构件.

基于MSSP/DM-MAC法的传感器优化布置

为简单有效地处理桥梁结构健康监测中传感器优化布置问题,从振动模态角度,提出一种基于模态分量加和法(MSSP)和差分法(DM)对传感器布设进行优化并采用模态置信准则(MAC)检验的方法。以某铁路系杆拱桥的主梁和主拱振动模态为例,分别采用MSSP法、MSSP/DM法、有效独立法(EI法)进行传感器布设优化比较,并检验其有效性。结果表明,EI法与MSSP/DM法优化结果差别较大。对于同一阶模态中的传感器优化布设位置数量,MSSP/DM-MAC法优化结果多于MSSP法相应数量,其优化位置处的振型模态向量之间正交性好且优化效果比MSSP法和EI法更好,可用于桥梁结构健康监测。

公铁两用大桥现状与可持续发展趋势分析

公铁两用大桥是世界上设计桥梁占用通道资源最节省的大桥类型,符合环保、节能、可持续发展的人类生存法则。公铁两用大桥设计寿命一般都大于100年,这类桥梁在具备可靠的结构构造的同时,在运营阶段必须得到妥善的养护维修,才能实现耐久性与可持续发展的目标。对大部分国内外大跨度公铁两用大桥的结构设计特点进行了论述;结合公铁两用大桥的设计特点,对适用于大跨度公铁两用大桥的结构布置措施进行了探讨;提出了影响公铁两用大桥跨度的问题;针对公铁两用大桥的钢梁和钢拉索的养护维修方法进行了分析。可为同类型的大跨度公铁两用大桥的设计、养护维修及耐久性方面提供一些技术支撑。

斜拉桥正交异性钢桥面板疲劳试验研究

以板桁斜拉桥的Q500qE正交异性钢桥面板作为研究对象,采用足尺节段模型疲劳试验和数值模拟的方法,对具有宽U肋的正交异性钢桥面板关键细节的疲劳性能进行研究.通过施加预应力的方法模拟桥面板的轴压力. 3个试验模型总计进行650万次变幅疲劳循环加载.研究结果表明,嵌补段焊缝初始裂纹以宏观长裂纹的方式出现在腹板下缘,荷载幅越大,初始裂纹越长;宽U肋嵌补段腹板和底板的裂纹扩展可以分为4个阶段,各阶段间有明显的分界点;裂纹扩展速度与裂纹扩展长度正相关;轴压力增大了嵌补段裂纹扩展速度;对设置了焊接垫板的宽U肋嵌补段的焊缝余高进行铲除并磨平处理可以提高焊缝细节的疲劳强度.推荐采用我国公路钢桥结构设计规范(JTG D64-2015)中110类细节疲劳强度设计宽U肋嵌补段对接接头焊缝.

大跨径铁路拱辅梁桥健康监测研究

以新建兰渝铁路广元嘉陵江双线特大桥为例,根据大跨径铁路桥拱辅梁桥的结构特点,介绍了当前铁路桥梁结构健康监测的现状和不足。通过对桥梁结构健康监测系统的组成、结构和功能的研究,以影响铁路桥梁结构响应的动、静力参数为依据,对铁路桥梁健康监测系统中传感器的选型和布设方面进行了设计和优化,并给出了该桥健康监测系统传感器优化组合的算例,为同类型的大跨径铁路拱辅梁桥的健康监测设计提供参考。

大跨度公铁两用斜拉桥研究进展

跨海大桥是最需要考虑节约资源和进行环境保护的桥梁,而大跨度公铁两用斜拉桥是世界上设计的桥梁中占用跨海通道资源最节约型的大桥,是跨海大桥设计的首选桥型。通过对国内外已建或在建的跨海通道大跨度公铁两用斜拉桥的调研,论述了部分大跨度公铁两用斜拉桥的结构设计关键技术,分析了大跨度公铁两用斜拉桥的钢梁和斜拉索的耐久性,并结合大跨度公铁两用斜拉桥的结构特点,对比了适用于大跨度公铁两用大桥斜拉桥的结构体系和桥面布置,指出了影响公铁两用斜拉桥跨度增大的问题与对策。

基于岭回归和ARIMA法的在役桥梁性能监测与预测评估

为更准确地预测桥梁未来的健康状况,文章深入探讨了运营阶段桥梁监测系统中的数据预测问题,并提出了一种桥梁数据预测组合模型。首先,通过Pearson相关性分析,得出不同位置处相同类型的3个传感器之间存在较强的相关性。考虑到这种强相关性可能引发共线性问题,采用岭回归(RR)方法建立各传感器数据之间的关联。其次,引入时间序列分析中的ARIMA(自回归积分滑动平均模型)预测方法,将其与岭回归方法相结合,实现对桥梁未来运行数据的预测。为了验证组合模型的有效性和准确性,将组合模型的预测数据与单一的ARIMA预测数据以及真实数据进行了误差分析。分析结果表明,组合模型的预测性能优于单一的ARIMA模型,验证了其在实际应用中的可靠性和准确性。该研究不仅为桥梁健康监测提供了新的思路和方法,也为确保桥梁的安全运行提供了有力保障。

基于BIM技术的公路养护管理系统开发研究

本文系统地对国内外公路信息管理平台及BIM技术的发展现状进行总结并阐述了当前存在的问题,针对基于BIM技术和公路工程养护管理系统的特点,提出了基于BIM+GIS技术与公路养护管理系统融合的技术框架和需求分析,研究了BIM模型的编码规则,建议了基于BIM模型的全生命周期演变展示内容等,解决了当前公路养护管理平台与BIM技术的系统开发融合问题。