基于模糊评判理论的简支梁桥安全性评估

根据某简支梁桥的外观检测数据和无损检测数据,运用模糊评判理论对该桥进行评定,外观检测数据和无损检测数据评定结果表明该桥技术状况总体良好。

伸缩缝及支座病害对简支梁桥车致动力响应的影响研究

中小跨径桥梁在中国公路桥梁中占比大,其伸缩缝服役环境恶劣,易发生损伤造成过往车辆剧烈振动、桥梁支座损伤等病害。为探明伸缩缝、支座参数对简支梁桥车致动力响应的影响,建立了车⁃伸缩缝⁃桥梁耦合动力响应(VBCV⁃J)数值分析方法,并通过实测数据验证了该方法,进而开展了伸缩缝、支座参数影响规律的研究。研究结果表明:车速与车辆的振动密切相关,在车速较高、路面状况“一般”时,伸缩缝、梁端的冲击效应会超出规范值。伸缩缝中梁高于路面会导致该部件的冲击效应增大明显,反之则有所减小;而伸缩缝中梁高于或低于路面,均会造成该桥梁端冲击效应增大。伸缩缝弹性支撑刚度的降低、主梁边支座脱空均会引起伸缩缝、主梁梁端的冲击效应增大。支座刚度降低则主要导致主梁整体的冲击效应增大。伸缩缝的破损不仅影响自身冲击效应,还会大幅增大简支梁桥梁端构件的冲击作用,在设计和养护中,应对伸缩缝及梁端构件给予足够的重视。

考虑剪力滞和剪切变形效应的UHPC箱梁长期挠度分析

为准确计算UHPC箱梁在长期荷载作用下的挠度,基于剪切变形规律的截面翘曲位移函数,运用能量变分法建立考虑剪力滞、剪切变形效应以及UHPC收缩徐变效应的UHPC箱梁挠度计算控制微分方程,推导均布荷载和集中荷载作用下UHPC简支箱梁挠度计算公式,并利用有限元模型计算结果对其正确性进行验证。通过数值算例分析不同效应、截面配筋以及材料特性对UHPC箱梁挠度计算的影响。结果表明:考虑剪切变形效应产生的挠度明显大于剪力滞效应;均布荷载和集中荷载作用下,仅考虑剪力滞和剪切效应后产生的简支梁跨中挠度相对于按初等梁理论计算的瞬时挠度分别增大了9.4%和10.9%,而同时考虑UHPC收缩徐变效应后分别增大了约1.5倍左右;截面配筋对箱梁挠度计算有一定的影响,两种荷载作用下,考虑配筋后计算得到的简支梁跨中瞬时和长期挠度分别是不考虑配筋时挠度的0.96倍和0.89倍;用UHPC材料代替普通混凝土材料可显著降低结构的短、长期挠度以及收缩徐变引起的挠度变化。提出的公式可为长期荷载作用下UHPC箱梁的挠度计算提供理论依据。

压载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型中心裂纹板弹塑性屈曲载荷研究

为了研究含裂纹结构承载能力,采用有限元方法建立压载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型中心裂纹板模型,计算裂纹板弹塑性屈曲载荷,讨论相对裂纹长度(a/w)、裂纹倾角(θ)、板宽(w)、板厚(t)、边界条件对弹塑性屈曲载荷及其变化规律的影响。对于上下夹持中心裂纹板,随着裂纹长度和裂纹倾角的增大,板宽越大,中心裂纹板屈曲载荷对裂纹越敏感,中心裂纹板承载能力受到裂纹长度和裂纹倾角的影响越明显。弹塑性屈曲载荷随着板厚的增大而增大,并且随着裂纹倾角的增大,板厚越大,屈曲载荷的下降程度越显著。上下简支中心裂纹板与上下夹持中心裂纹板的屈曲载荷变化规律基本一致,且上下夹持中心裂纹板的屈曲载荷显著大于上下简支中心裂纹板的屈曲载荷。给出不同边界条件下弹塑性屈曲载荷与相对裂纹长度、裂纹倾角的回归关系式。通过中心裂纹板弹塑性屈曲试验发现,采用压缩力学性能计算弹塑性屈曲载荷更接近试验结果,试验屈曲载荷的变化规律与有限元模拟计算结果一致。研究结果对含裂纹结构的承载能力评价具有参考价值。

1-80m简支拱拱肋拼装施工关键技术及受力分析

简支拱作为桥梁中常见的结构之一,具有抗压承载力高、柔韧性及动力稳定性好、工期短等优点,其拱肋拼装阶段关系到整个工程的施工安全。以潍烟铁路工程为依托,阐述了简支拱总体吊装方案及施工过程中的关键技术,并对施工过程进行了计算分析及稳定性验算。结果表明,简支拱拱肋强度、应力验算均满足要求,其结构尺寸及验算内容可为类似工程提供参考。

火灾后铁尾矿砂混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究铁尾矿砂全部替代天然砂对混凝土梁火灾后抗弯性能的影响,对3根受火45 min和3根非受火混凝土梁进行了静载试验.对比了受火过程中梁内混凝土和钢筋温度分布、梁跨中挠度以及火灾后静载试验荷载-挠度曲线、残余抗弯承载力、破坏形态,验证了平截面假定,分析了铁尾矿砂全部替代天然砂和不同铁尾矿砂混凝土强度对钢筋混凝土梁火灾后抗弯性能的影响.结果表明:铁尾矿砂混凝土梁与天然砂混凝土梁受火过程中混凝土和钢筋温度、跨中挠度无明显差异,受火45 min后满足平截面假定;铁尾矿砂混凝土梁的火灾后残余抗弯承载力与天然砂混凝土梁无明显差异,但破坏时跨中挠度显著增加;不同铁尾矿砂混凝土强度(C30、C40)对梁火灾后抗弯承载力影响不大.

九度强震区高铁简支箱梁减隔震体系研究

为提出适用于9度强震区高速铁路简支箱梁的合理减隔震体系,基于核密度估计的地震易损性分析方法,以某高速铁路9度区32 m跨度简支箱梁为工程背景,采用时程分析法建立5种减隔震方案下桥梁结构地震易损性曲线,研究5种减隔震体系对桥梁抗震性能的影响。分析结果表明:球型钢支座与减隔震支座限位能力不足,不能满足9度地震区铁路简支梁桥抗震需求;采用减隔震支座、弹塑性限位耗能装置与钢防落梁组合减隔震体系后,9度区铁路简支梁地震损伤破坏发生概率最低,罕遇地震下桥墩完全破坏发生概率可控制在8%,金属弹塑性限位耗能装置具有耗能减震效果,可降低墩底内力,保护桩基础,同时钢防落梁发挥限位作用,罕遇地震下支座发生完全破坏的损伤概率小于10%,有效防止了落梁震害;推荐双曲面减隔震支座+弹塑性限位耗能装置+钢防落梁方案作为9度区铁路简支梁的组合减隔震体系。

在役简支梁桥加固后力学性能研究

受环境与荷载影响,部分早期建造的简支梁桥已存在一定安全隐患,需通过加固以适应现代交通需求。本文以镜湖区和尚桥为工程背景,研究了在役简支梁桥加固后的力学性能。首先,结合该桥最新检测结果,基于有限元软件MIDAS CIVIL建立了简支梁桥数值模型,然后,采用所建模型分析了加固后主梁的抗弯与抗剪承载力。研究表明,经过加固后的在役简支梁桥主梁结构力学能满足设计要求,即处于安全状态。期望研究成果能为类似桥梁加固后承载分析提供参考。

大跨度六线简支钢箱叠拱桥顶推施工工艺及经济性分析

本文以某项目特大桥为背景,介绍了大跨度六线简支钢箱叠拱桥步履式顶推施工工艺。通过对悬拼法和顶推法对比,确定采用“旁位拼装、先横移、再纵向顶推”的施工方案。分析了六线简支钢箱叠拱桥的结构特点和技术难点,为后续研究提供了支撑。

高速铁路钢管混凝土简支拱桥设计分析

钢管混凝土简支拱桥在高速铁路工程中运用广泛,已经成为最常用的"特殊"结构。钢管混凝土简支拱桥的设计相对于简支梁桥和连续梁桥有其独特的特点,为此从结构尺寸、设计荷载和设计指标及设计要点等方面总结了该类桥梁的设计问题,可为该类桥型的设计和发展提供借鉴和指导。

单、双排支座简支转连续T 梁优劣分析

以预制简支转连续预应力混凝土T梁桥为依托,研究了该类桥梁采用单、双排支座两种方案时上部和下部结构受力、施工工艺和桥梁造价的差异,得出了双排支座T梁在上部结构受力和施工工艺方面更具优势,而在下部结构受力和造价方面劣势明显的结论,为类似桥梁方案选型提供参考。

钢-混组合简支梁桥冲击系数试验与理论研究

钢梁桥在我国高速公路建设中已获得一定应用,结构上通常采用钢箱梁/工字钢与混凝土桥面板组合形式。因该类桥型发展较晚,其设计必须考虑的冲击系数取值尚无合适依据。为此,针对延崇高速某钢-混组合工字简支梁桥进行了脉动试验和跑车试验,同时利用ABAQUS有限元软件建立了车桥耦合振动分析模型并用实桥试验验证了其正确性。在此基础上,建立了钢-混组合箱梁桥、钢-混组合工字梁桥、预应力混凝土(小)箱梁桥和预应力混凝土T梁桥共4座具有相同跨径、相同设计荷载和相近桥宽的简支梁桥模型,通过车桥耦合振动分析,对比了不同路面不平度和车速参数对4座简支梁桥冲击系数的影响,同时与我国规范给出的与频率相关的冲击系数进行了比较。研究表明:预应力混凝土T梁桥表现出较大的冲击系数,而其余3座简支梁桥的冲击系数具有较好的一致性;在较高等级路面不平度下,采用现行规范计算钢-混组合简支梁桥的冲击系数合适。

高烈度地震区铁路简支梁常用桥墩抗震性能研究

分别选取三种不同墩高桥墩,对比研究普通支座体系和减隔震支座体系下,常用32 m跨度铁路简支梁桥墩在A_(g)=0.3g峰值加速度下的抗震性能。运用有限元软件进行计算分析,结果表明:采用普通支座体系,常用简支梁桥墩抗震性能无法满足罕遇地震下的性能要求;采用双曲面球形减隔震支座,能够显著减少墩底内力,桥墩处于基本弹性状态。在选取的非线性计算参数下,墩底弯矩减隔震率在58%以上。

非贵金属催化剂上CO氧化的研究与进展

非贵金属催化剂催化CO氧化反应研究,不仅拓展了非贵金属的应用,而且为探求可替代贵金属催化CO氧化反应的催化剂提供了新机遇,成为当前催化研究中的热点课题之一。本文综述了近年来铜、钴等非贵金属催化剂体系催化CO氧化反应的研究进展。

我国渡槽结构典型破坏特征研究综述

为合理模拟渡槽损伤,客观评价渡槽结构安全,依据渡槽破坏实例,结合他人数值仿真、模型试验研究成果,归纳总结渡槽地震、风致、水毁、耐久性典型破坏特征。重点分析简支梁式渡槽桩基、支撑结构、槽身可能破坏模式。结果表明:桩基存在土体支承不足、桩身抗压能力不足、桩顶位移超限破坏模式;墩底易发生弯曲或剪切破坏,牛腿易剪切破坏,排架柱两端、连梁节点附近易破坏;槽身纵梁可能发生弯曲、剪切、弯剪组合失效,端横梁易损伤,底板跨中及两端、侧墙与肋板底部、上部拉杆易开裂;渡槽还存在开裂、碳化、剥落剥蚀、渗漏、钢筋锈蚀、接缝止水等耐久性破坏。

高温下钢筋混凝土简支梁的抗火性能

对2根钢筋混凝土梁开展高温试验研究,采用合理的材料热工性能和热-力耦合本构关系,应用ABAQUS有限元软件对其温度场和结构变形性能进行三维实体有限元分析,温度场和结构变形性能计算结果与试验结果符合较好.在试验验证的基础上,开展有限元参数分析,探讨保护层厚度及荷载水平对钢筋混凝土简支梁抗火性能的影响.结果表明,钢筋混凝土简支梁的保护层越厚,受拉主筋升温越慢,构件变形延缓,耐火极限增大;荷载水平越大,耐火极限越小.

火灾作用后RC简支梁抗弯承载力试验研究和可靠度分析

建筑物发生火灾后 ,结构的力学性能如何变化一直是研究人员普遍关注的热点问题。但是火灾对建筑物的影响因素较为复杂 ,这些问题至今还没有得到很好的解决。笔者通过试验研究了 11根三面受火钢筋混凝土简支梁在不同初始荷载和配筋下的火灾后抗弯承载力和可靠度 ,并进行了比较。试验结果表明 :在其他条件相同仅配筋不同时 ,钢筋配置适当增加 ,火灾后抗弯承载力下降减少 ,钢筋混凝土梁的抗火能力增强 ;在其他条件相同仅初始荷载不同时 ,初始荷载增加 ,抗弯承载力下降增加 ,火灾后可靠度的下降幅度也增加。试验研究为钢筋混凝土梁的抗火设计和火灾后的修复和加固提供了参考依据。

机械结构实验模态分析及典型应用

为了验证QLV-MA2型一体化虚拟式模态分析仪在机械结构实验模态分析中的可靠性和适用性,根据模态分析的基本原理,采用QLV-MA2型一体化虚拟式模态分析仪对典型的机械结构(如简支梁与摩托车车架)进行了模态试验与分析。实验结果表明,模态分析方法通过QLV-MA2型一体化模态分析仪在机械结构中的应用是有效可行的。

考虑车辆超载的公路简支梁桥疲劳性能

为了分析车辆超载运营对公路梁桥疲劳损伤的影响,运用刚性梁法对统计车辆进行轴重分配计算.推导车辆超载率与简支梁桥的疲劳损伤值的关系.运用高斯混合模型(GMM)描述车辆超载运营荷载概率分布,得到车辆超载运营的概率统计模型.在该基础上,结合车辆超载率与简支梁桥疲劳损伤关系式和车辆超载概率模型,提出针对车辆荷载作用下简支梁桥疲劳损伤计算方法.基于WIM系统统计数据对宜泸高速某预应力简支梁桥进行为期一月的疲劳损伤累积计算并对该桥的疲劳寿命进行了评估.分析表明:车辆超载率与简支梁疲劳损伤值程指数函数关系,车辆超载率概率模型呈多峰分布,以宜泸高速某简支梁桥为例,月疲劳损伤值和疲劳寿命分别为5.8×10-6和88a.

冲刷深度对简支桥模态参数影响的模型试验

大多数的桥梁损毁是由于桥梁基础受到冲刷,使桥墩埋深减小,降低了桥墩基础的承载能力所致。对于桥梁基础冲刷深度的直接量测比较困难,而在简支桥的桥墩系统中,桥桩基础的裸露程度直接影响到桥墩系统的整体刚度,进而影响系统的模态频率。基于该测试原理,采用瞬时激励的方式,通过三跨简支桥动力模型试验,研究简支桥桩基础的冲刷深度与其动力特性,揭示简支桥中同跨下两墩不均匀冲刷时简支桥振动特性的变化规律。试验研究表明,易受冲刷影响的是扭转弯曲模态和侧向弯曲模态,这两个模态频率值随着冲刷深度的增加而逐渐减小,且侧向弯曲模态(低频模态)频率值降低相对较快,扭转弯曲模态(高频模态)频率值降低相对较慢;当简支桥同跨下两墩受到不同程度冲刷时,桥墩冲刷程度可以采用峰值频率的幅值变化进行判断,越靠近冲刷程度更严重的桥墩测点,测得的模态频率值相同,但是频率值对应的幅值却有着明显差别,可以作为判断桥墩冲刷程度的重要依据。