焊接残余应力对钢桥面疲劳性能的影响与处理措施

为改善正交异性钢桥面的抗疲劳性能,对钢桥面进行退火处理以降低关键焊缝的焊接残余应力。首先系统性地回顾和探讨钢桥面焊接残余应力分布模式,同时就残余应力对疲劳裂纹发展的影响进行了文献分析。随后,归纳和总结了国内外主流焊接残余应力消除方法,并开展对比分析。借鉴压力容器制造方法,建议在正交异性钢桥面制造中引入退火处理工艺以降低焊接残余应力。研究聚焦钢桥面中疲劳问题较突出的顶板与U肋连接焊缝,设计了16个(其中9个退火处理,7未作处理)局部足尺单U肋试件进行残余应力测试与疲劳试验。试验结果表明,退火处理后焊缝残余应力实测值降低约80%,疲劳强度提高约23%。可以看出,退火处理可以大幅降低焊接残余应力,从而有效提升钢桥面抗疲劳性能。

考虑冲刷效应的大跨桥梁地震-风-车-桥耦合振动分析

为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的侧向支撑刚度和长度,从而考虑了冲刷效应对大跨桥梁动力响应的影响,并将模型应用到江顺大桥冲刷效应的分析研究中.研究结果表明:基础冲刷减弱了地基土对结构的侧向约束,从而降低结构的自振频率,侧向振型的自振频率最大降低6.01%;在运营车辆和风荷载作用下,基础冲刷对结构的振动响应影响很小;在地震发生后,基础冲刷会增大结构的横向振动,结构的横向位移响应极值最大增大9.1%,横向位移响应谱也相应增大,而对结构的竖向振动影响很小;基础冲刷可能减小车辆横向加速度的响应,车辆的横向加速度响应极值最大降低7.7%,对车辆的竖向振动影响很小.

基于知识图谱的无人驾驶车辆目标检测研究现状及热点分析

随无人驾驶汽车智能等级不断提升,对目标检测精度的要求不断提高,有必要系统全面地梳理无人驾驶车辆目标检测领域的研究现状和前沿方向.本文利用知识图谱可视化软件Citespace在CNKI数据库中以“目标检测”&“车辆”为篇名进行文献检索分析,发现无人驾驶车辆目标检测研究热点主要聚焦于:基于人工智能辅助的智能车辆技术,基于深度学习算法的多元数据特征融合技术,基于点云数据目标检测图像深度补全技术,及基于深度学习算法的小目标检测技术.在分析研究热点的基础上通过“突现词”发现提升深度学习算法在复杂环境下低分辨率目标的适应性,及基于深度学习的自动驾驶技术数据轻量化、运算快速化和目标检索准确化是当前研究前沿问题.

大跨公铁两用斜拉桥近断层地震响应分析和减震设计

以某主跨532 m的公铁两用斜拉桥为工程背景,使用Midas Civil建立全桥有限元模型,采用单塔纵向约束、单塔纵向约束+阻尼器、双塔无纵向约束三种边界体系。并从PEER NGA2地震数据库中选取三条近断层脉冲型地震动。对比分析近断层地震作用下三种体系的结构响应,确定双塔无纵向约束体系是最优抗震体系。在双塔无纵向约束体系中主塔处设置粘滞阻尼器,选地震波RSN1501作为地震动输入,并选取阻尼指数α=0.2~0.7,步长0.1,阻尼系数C=2000~7000 kN·(m/s)^(-α),步长1 000 kN·(m/s)^(-α),一共36组参数进行分析,发现阻尼器最优参数为阻尼指数为0.2,阻尼系数为5 000 kN·(m/s)^(-0.2)。

大跨公铁两用斜拉桥行波效应研究

以某桥长1066 m的公铁两用斜拉桥为研究背景,利用大质量法分析结构考虑行波效应后的地震响应,通过对地震波设定不同的视波速对结构进行非一致激励时程分析,比较了结构塔底内力、塔顶位移和梁端位移在一致激励和非一致激励情况下的变化。结果表明:随着视波速的增加,桥塔内力、位移以及主梁梁端位移均逐渐接近一致激励的结果;同时,行波效应对桥塔塔底轴力、弯矩和剪力的影响不同,对内力可能有利也可能不利,当视波速小于1000 m/s时,行波效应对内力的影响比较明显;地震波由于到达时间的不同,对结构不同位置的内力会产生不同影响,本桥表现为地震波先到达的主塔所受影响大于后到达的主塔;当视波速较小时(小于500 m/s),结构位移受行波效应影响较大,此时应考虑行波效应,当视波速较大时(大于2000 m/s),行波效应对结构位移的影响基本可以忽略。

高陡山区大跨度钢箱梁悬索桥风致振动试验和气动外形优化

为了掌握高陡山区大跨度钢箱梁悬索桥的抗风性能,以实际工程为背景,建立了桥梁的三维有限元模型并识别其模态特性;据此设计了节段模型并开展风洞试验,测试了桥梁在不同风攻角下的颤振性能;基于不同目标对钢箱梁的气动外形进行了优化设计,结合颤振临界风速和涡振性能对优化措施进行了评价。研究结果表明:较高的防撞护栏使该桥在正攻角来流下的颤振稳定性较差;在桥面中央设置竖向稳定板或在风嘴上设置导流板均能提高桥梁的颤振临界风速,但两种措施对桥梁的涡振有不同影响;设置稳定板后桥梁在正、负攻角下均存在发生涡振的可能,而设置导流板后桥梁仅在正攻角下存在发生涡振的可能,考虑到桥址区以负攻角来流为主,因此后者更具优势。

免涂装耐候钢的腐蚀模型及其桥梁强度和稳定设计方法研究

免涂装耐候钢桥面临着腐蚀环境的巨大挑战,基于ISO规范对环境腐蚀的分类,回顾和讨论金属材料和耐候钢腐蚀评价方法。依据我国《桥梁用结构钢》和《耐候结构钢》的规定,采用指数线性模型得到《桥梁用结构钢》规定耐候钢腐蚀上限模型。对比结果表明,我国耐候钢具有较好的抗腐蚀性能,并且在各环境腐蚀等级中,抗腐蚀性能与欧洲耐候钢基本相当。通过耐候钢腐蚀试验数据验证了腐蚀模型的准确性,表明基于耐候钢腐蚀上限模型可作为免涂装耐候钢桥梁的设计依据。结合《铁路桥梁钢结构设计规范》与《公路钢结构桥梁设计规范》,提出基于腐蚀量模型的免涂装耐候钢桥梁强度和稳定设计方法,为我国免涂装耐候钢桥梁设计提供理论依据。为简化设计,还提出容许腐蚀厚度设计方法用于C1~C3腐蚀环境,其中,C1和C2腐蚀环境容许腐蚀厚度取500μm,C3腐蚀环境容许腐蚀厚度取1000μm。

钢桥2020年度研究进展

为促进钢桥技术的发展,系统梳理了近年来国内外钢桥领域的研究热点与前沿。首先,回顾了中国大型钢桥2020年的重要建设成就与技术进步,然后分别对钢桥领域主要研究方向取得的最新进展进行系统总结,同时,对钢桥领域各方面做出的诸多具有开创性意义的工作进行详细介绍,以期对钢桥领域的工程应用与学术研究提供主要信息与借鉴。

桥梁结构仿真分析技术研究

总结了常规大跨斜拉桥结构计算中３个层次的计算方法、斜拉索非线性处理问题；分析桥梁常规结构计算中存在的点连接、全桥构件、局部构造、局部模型、二次效应和分步计算等问题；指出全桥结构仿真分析使用全桥空间结构模型、模型边界真实性和模型加载真实性等特征，因此其分析结果更充分、直接、精确、实用；最后通过钢板梁桥和斜拉桥的全桥仿真分析说明其特征和实用价值。

高强度耐候钢及其在桥梁中的应用与前景

为了解高强度耐候钢的性能及其桥梁中的技术应用,首先总结当前国内外高强度耐候钢在桥梁工程应用的研究进展和成果,回顾了耐候钢技术的发展历程.然后,分析了高强度耐候钢的腐蚀机理、腐蚀环境、抗腐蚀性能以及各种腐蚀评估方法;归纳总结了高强度耐候钢的焊接性能,以及耐候钢的腐蚀疲劳性能与评估方法.最后,阐述了高强度耐候钢在国内外桥梁工程中的应用以及中国高强度耐候钢的试验状况.分析结果表明:虽然中国的耐候钢技术有较大发展,但中国的耐候钢桥梁技术还处于萌芽阶段;耐候钢桥梁在腐蚀作用下的强度、稳定和疲劳问题将成为今后的研究方向;关键部位采用新焊接技术可保证耐候钢桥梁的疲劳强度;中国高强度耐候钢未腐蚀状态下的疲劳和力学性能满足桥梁建设要求,腐蚀状态下高强度耐候钢的疲劳性能和力学性能有待深入研究;基于电化学腐蚀和断裂力学的腐蚀疲劳模型可用于高强度耐候钢的腐蚀疲劳寿命评估.

宜昌长江公路大桥悬索桥动力试验和计算研究

试验研究宜昌长江公路大桥悬索桥的自振特性 ,采用全桥结构的组合有限单元模型理论计算桥梁自振特性 ,给出自振模态计算结果的图示 ,并比较实测结果和理论计算结果。在车辆行车速度小于 5km·h- 1 时 ,实测主梁L/ 8和跨中截面的动应变影响线和动挠度影响线。无障碍行车试验采用车辆以 1 0km·h- 1 ～ 60km·h- 1 速度通过桥跨结构 ,实测无障碍行车的跨中截面和L/ 8截面主梁顶板、底板和纵向加劲肋的动应变和动挠度。有障碍行车试验采用车辆以 1 0km·h- 1 ～ 40km·h- 1 的速度通过桥跨结构 ,采用 5cm和 7cm两种高度的障碍物 ,实测有障碍行车的跨中截面和L/ 8截面主梁顶板、底板和纵向加劲肋的动应变和动挠度。

钢桥全桥全壳单元模型的空间计算方法

文章指出现有钢桥结构计算方法存在不能准确反映桁架杆件之间和杆件与桥面之间的连续性能、忽略桁架杆件横向尺寸效应等问题，分析全壳单元模型对常用钢桥结构的适用性，提出建立与实现大跨钢桥全桥全壳单元模型的方法，同时分析指出这一结构分析计算新方法所具有的通用性。

铁路钢桥的全桥结构仿真分析研究

全桥结构仿真分析的技术思想是建立完整、统一的整座桥梁结构分析体系，在该体系下构造全桥所有承载构件的组合形式数学模型，由此克服传统桥梁计算由于计算体系假设、计算平面假设、铰接或刚接假设、边界条件假设和平截面变形假设等带来的不足，运用限制变形－还原内力原理确立结构仿真分析的初始形态，在此基础上进行大规模的全桥结构效应分析计算，使分析结果详尽、精确、可靠。本文建立大跨铁路钢桁梁桥和钢板梁桥全桥结构仿真分析数学模型，说明了钢桁梁桥杆件和节点板详细应力分布、平面框架详细变形与应力分布和有变形缺陷钢板梁桥重要部位应力的仿真分析结果等问题。

中国高铁走出去的积极意义和应对措施——“中国高铁走出去战略高峰论坛”嘉宾发言综述

2013年底,西南交通大学和《光明日报》社联合主办的"中国高铁走出去战略高峰论坛"圆满落幕。与会专家对我国高铁走出去战略进行了多角度阐释,内容涉及高铁走出去战略与我国经济实力提升和地缘关系改善的关系,以及包括总体战略,高铁标准国际化,技术和体系,政府、企业和金融机构的作用,行业集成等在内的应对措施。论坛还共同发布了《中国高铁走出去成都宣言》,承诺为各个国家和地区共享中国高铁成果而共同努力。

全桥结构仿真技术在拱箱吊装分析中的应用研究

本文运用全桥结构仿真分析的技术思想研究大跨拱桥拱箱吊装施工的分析问题，叙述组合形式单元模型的建立、施工阶段和分析工况的确定，文中给出两种不同工况的仿真分析结果。全桥结构仿真技术能够分析、评估大跨、复杂桥梁施工方案的安全性和合理性问题，进而优化施工方案。

悬索桥中央扣对活载挠度影响的详细计算方法

针对大跨悬索桥中不对称加载挠度大和最大活载挠度不在跨中的现象,比较了中央扣引起的活载挠度包络图的差异。分别选取中央扣两边的主缆为研究对象,根据相容方程,利用柔索计算的虚拟梁法求解了具有中央扣的大跨悬索桥的活载挠度,分析了中央扣对活载挠度的影响,找到了活载挠度"W"形包络图和"V"形包络图差异的原因。

连续超大跨悬索桥的刚度特征

为了解不同结构参数对连续超大跨悬索桥的影响,对重力刚度法进行了推广,研究了连续超大跨悬索桥体系的静力刚度特征.考虑主塔抗弯刚度和主缆弹性伸长,导出了多跨悬索桥挠度的计算公式,探讨了悬索桥跨数对重力刚度分布和最大挠度的影响,以及中间塔抗弯刚度对挠度的影响.结果表明,跨数和中间塔抗弯刚度对连续超大跨悬索桥的重力刚度和最大挠度有显著影响.

国内外耐候钢腐蚀疲劳试验技术发展

为了解耐候钢在腐蚀作用下的疲劳性能,并更好地用于桥梁建设,腐蚀疲劳试验是有效的研究途径.首先,介绍了环境腐蚀等级分类、均匀腐蚀和坑蚀,简述了腐蚀作用对钢材及其疲劳性能的影响.随后,回顾了3种疲劳试验的种类,总结和分析了国内外腐蚀作用对疲劳性能影响的试验研究结果.在此基础上,归纳了腐蚀疲劳试验包含的内容:试件设计、腐蚀试验和疲劳试验,研究了耐候钢腐蚀疲劳试验.最后,进行了20个加速腐蚀后HPS 485W和Q345CNH钢的疲劳试验,并与自然腐蚀后的耐候钢进行对比分析.结果表明:腐蚀环境能对钢材的腐蚀作用产生很大影响,坑蚀作用是导致疲劳裂纹萌生的重要因素;虽然有多种钢材的腐蚀疲劳试验方法,但需要有顺序有层次合理地展开相关试验研究;试件的设计应该在规范的基础上进行优化,并考虑疲劳过程中试件的能量耗散;在加速腐蚀试验需要合理控制环境条件,保证预期的试验结果;盐雾干/湿交替腐蚀后耐候钢的疲劳强度大幅降低,并且数据离散性更小.在自然腐蚀试验和加速腐蚀试验结合的基础上,逐步实现从腐蚀后疲劳试验到腐蚀-疲劳试验和从小试件到结构件的发展.

基于线控技术的四轮转向全滑模控制

针对具有线控技术的四轮转向车辆,设计了一种全滑模控制器用于提高车辆的操纵稳定性.以前、后车轮转角作为控制输入,设计全滑模控制器使实际的质心侧偏角和横摆角速度跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度,通过在滑模面中加入跟踪误差积分项来消除稳态跟踪误差不为零的现象,并运用Lyapunov定理给出了全滑模控制器的稳定条件.最后通过2种车辆模型下不同工况的仿真分析,对比了传统前轮转向、常规滑模控制的四轮转向和全滑模控制的四轮转向的动力学响应,结果表明所设计的全滑模控制器不仅消除了稳态跟踪误差不为零的现象,而且提升了车辆抵抗外界干扰和系统参数摄动的鲁棒性.

钢拱桥极限承载力的综合三因素检算方法

通过钢拱桥非线性计算及结果的分析,得出结论,钢拱桥极限承载力的实质是拱肋截面的材料屈服,随着塑性区的扩展,截面刚度降低,从而导致整体非线性位移的急剧增加。运用统计回归,逐一分析横向初始缺陷与横向位移因素指标R1l、拱圈整体横向刚度因素指标R2l和拱桥非保向力因素指标R3l,提出考虑上述三因素的综合因素指标Rl。依此建立钢拱桥极限承载力的综合三因素检算方法。经试验数据的初步验证以及用此方法对4座大跨钢拱桥进行检算的结果表明,该方法综合考虑了横向初始缺陷、横向位移、拱圈整体横向刚度和非保向力等影响钢拱桥极限承载力的主要因素,可简便且准确地检算钢拱桥的极限承载力。