Temporary Bearing Method in Construction of Continuous Beam Bridge Erected as Simply-Supported Beam

The present practice in Bangladesh for erection of girders is placing the girder directly on the bearing pad and joining the adjacent two spans in deck slab level by adopting expansion joints, as the bridges are presently designed as simply-supported beam bridge. The main disadvantage of this type of bridges is that, the seismic resistance is weak, and under the external force beyond the design range, the bridges are more likely to fall in danger because of failure in girders. Also they have expansion joints for each span, which affects the comfort of driving and the overall integrity of the bridge deck is poor [1]. Therefore, design and construction of the bridges have been revised to establish continuity between girders of two adjacent spans and transform the bridge as simply supported continuous beam bridge [2]. Temporary bearing (sandbox) method is proposed in this paper to solve the system transformation of continuous beam bridges. Design of the temporary bearing is very simple and can be manufactured at site. This method has been proved in construction of Arial Kha Bridge and can be applied for other similar bridges in Bangladesh.

基于主线不停运的城轨支线独立运营改造方案

研究目的:针对大型铁路枢纽接入已运营轨道交通线路引起的既有线改造问题,为满足铁路枢纽与轨道交通连接线(支线)施工期间主线正常运营不受影响,对改造涉及的运营组织与接轨方案进行系统研究,并对土建、轨道、接触网、环网与动照、信号、综合监控与通信系统等的改造及影响进行深入研究,在统筹考虑实施难度、投资与工期的基础上,提出实施风险最小、技术最合理的改造方案。研究结论:(1)既有高架车站与区间改造影响范围较小且相对可控,可以实现主线正常运营情况下新建独立运营支线工程;(2)为最大程度保障主线运营不受影响,在现有技术水平条件下,应尽量避免在运营天窗期进行各类信号光电缆的割接;(3)支线独立运营方案,应尽量采取措施将新建支线与主线相连、轨道相通,以利于车辆检修与维保,并增加运营的灵活性;(4)桥梁浇筑与平移施工临近既有线,实施阶段应进一步完善工艺衔接与交叉施工统筹,增加既有线安全保障;(5)本研究结论可为类似工程提供参考。

钢-混凝土组合简支桥面连续结构横向应力分析

针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害,围绕桥面连接板的横桥向应力问题,采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析,得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数,建立非线性有限元模型,并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元解和实测试验结果,证实了理论解和有限元的有效性.根据得到的分布函数,发现横桥向和纵桥向上的最大拉应力出现在钢梁端部位置的连接板的上缘.此外,还分析了连接板区域尺寸变化对横桥向应力峰值的影响,包括纵梁端部距支座的长度、纵梁的间距以及连接板区域整体尺寸变化.结果表明:较小的纵梁间距和较长的纵梁端部与支撑之间的距离会导致连接板中的横向拉应力峰值增加,并提高横向拉应力在总应力中的占比,从而导致桥面连接板早于设计荷载开裂.因此对于纵梁间距较小、梁端长度较长的钢-混组合简支梁桥桥面连续结构,仅计算其纵桥向受力性能会导致计算结果偏危险,建议按照本文方法考虑横桥向应力对桥面连接板的影响.

孟加拉38 m简支梁桥墩纵向水平刚度限值研究

研究目的:孟加拉帕德玛大桥铁路连接线为“一带一路”重点工程项目之一,在高架桥上铺设跨区间无砟轨道无缝线路,且高架桥主要采用38 m混凝土简支箱梁。为指导孟加拉38 m混凝土简支箱梁桥上无缝线路及桥墩设计,建立轨道-桥梁-墩台一体化仿真分析模型,研究桥墩纵向水平刚度对无缝线路力学性能的影响规律,基于钢轨强度、梁轨相对位移和钢轨断缝限值,提出满足38 m混凝土简支箱梁桥上无缝线路铺设的桥墩纵向水平刚度限值。研究结论:(1)钢轨伸缩力和挠曲力随桥墩纵向水平刚度的增大而增大,钢轨制动力、梁轨相对位移和钢轨断缝值均随桥墩纵向水平刚度的增大而减小;(2)采用UIC规范参数时,桥墩纵向水平刚度限值受梁轨相对位移控制;(3)采用中国规范参数时,桥墩纵向水平刚度限值受钢轨强度、梁轨相对位移、钢轨温度变化幅度和机车牵引类型共同控制;(4)采用UIC规范时的桥墩纵向水平刚度限值小于中国规范的规定值,综合考虑钢轨强度、梁轨相对位移、机车牵引类型的影响,钢轨温度变化幅度分别为50℃、40℃和30℃,采用UIC规范时,建议38 m混凝土简支箱梁的桥墩纵向水平刚度限值取200 kN/cm;采用中国规范时,建议38 m混凝土简支箱梁的桥墩纵向水平刚度限值取550、250和250 kN/cm;(5)本研究成果可为相关客货共线铁路混凝土简支箱梁桥上无缝线路及桥墩设计提供参考和借鉴。

小半径曲线简支梁桥上有轨电车嵌入式轨道无缝线路研究

为研究小半径曲线简支梁桥上有轨电车嵌入式轨道无缝线路的力学特性,根据梁轨纵向和横向相互作用原理,采用有限元法建立三维曲线简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路模型,详细分析了钢轨温度、曲线半径、高分子材料纵向阻力和横向刚度对钢轨和桥梁纵、横向受力和变形的影响规律。结果表明:(1)钢轨温度的增加会显著加剧伸缩工况中梁轨横向相互作用,故在进行小半径曲线桥上无缝线路设计时,需要考虑钢轨温度对桥墩横向受力的影响;(2)随着曲线半径的增加,钢轨伸缩力和梁轨纵向相对位移逐渐增加,梁轨横向相对位移和桥梁墩台横向受力则呈现整体减小的变化趋势;(3)当曲线半径大于300 m时,梁轨纵、横向相互作用与直线模型的计算结果逐渐趋于一致;(4)降低高分子材料纵向阻力可以显著减小桥梁墩台纵向和横向受力,对无缝线路力学特性而言,高分子材料横向刚度不是一个十分敏感的参数;(5)曲线半径对伸缩工况和断轨工况的影响较为显著,而对挠曲工况和制动工况的影响相对较小;(6)采用直线模型的计算结果进行钢轨强度和断缝值检算是偏安全的,但在检算小半径曲线地段桥梁墩台横向受力时需要采用曲线模型。

先简支后桥面板连续体系桥面板抗裂性能研究

先简支后桥面板连续体系是一种新型钢混组合结构,在该体系的中支点处设置一定长度的钢梁-混凝土桥面板分离段,可以改善桥面板负弯矩区的受力状态。目前对于该体系桥面板负弯矩区这一薄弱环节的试验研究尚属空白。本研究首先根据实际一座先简支后桥面板连续的钢混组合梁桥,设计制作了两跨1/4比例的缩尺模型,并通过安装、拆除带套筒剪力钉对中支点处的分离段长度进行调节。然后通过在两跨桥面上模拟单轮重轴荷载进行逐点加载试验,研究了分离段长度对桥面板受力状态和抗裂性能的影响。最后对原桥的抗裂性能进行了分析。结果表明,中支点处设置分离段的先简支后桥面板连续体系可显著改善结构的抗裂性能。本研究有助于推广先简支后桥面板连续体系在钢混组合结构中的应用、推动桥梁结构预制装配技术的发展。

简支转连续钢-混组合梁桥负弯矩区设计及工程应用

以国内某座简支转连续钢-混组合梁桥为依托,提出了一种简支转连续结构负弯矩区构造设计方案。采用有限元分析和实桥试验相结合的方法,对简支转连续钢-混组合梁桥负弯矩区的受力性能进行分析,验证了该构造设计的可行性,最后就负弯矩区改善开裂的措施进行了探讨。研究结果表明,对于钢-混组合连续梁桥,简支转连续的施工方法与焊接连续施工方法相比,可减小墩顶负弯矩;承载能力极限状态时,负弯矩区混凝土最大裂缝宽度满足规范要求;桥面板钢筋直径以及混凝土自身力学特性是影响负弯矩区开裂的关键因素,适当加大桥面板钢筋直径、采用超高性能混凝土可以有效减小简支转连续钢-混组合梁桥负弯矩区混凝土的开裂;顶升支座法可以在一定程度上减小墩顶负弯矩,对控制开裂有利。

简支转连续钢-混组合梁负弯矩区连接构造受力性能试验研究

以国内某座简支转连续钢-混组合梁桥工程为依托,设计了两根负弯矩区具有混凝土横梁连续段的试验梁SCB-1和SCB-2,针对不同荷载作用下两根梁的受力性能进行室内试验研究,同时就试验过程中的构件扭转现象进行了有限元分析。结果表明:极限荷载下试验梁破坏模式为钢筋先屈服,负弯矩区横梁连接栓钉受力约为220MPa,满足使用要求,试验梁裂缝主要集中在横梁中线两侧1/5~1/3计算跨径范围内,是构件抗裂的关键区域;构件设计过程中应尽量避免偏载和不均匀支撑的共同作用;扭转现象使得构件整体受力性能降低约20%,实际工程中建议增加横向连接刚度。

先简支后连续桥梁上运梁施工安全分析

对先简支后连续桥梁上进行梁板运输作业的安全性进行了分析。根据某先简支后连续桥梁的设计参数建立了三维空间有限元模型,分析了在单跨20 m的空心板桥和单跨40 m的T梁桥上进行运梁作业时结构的内力,并对梁板间有无横向联系、运梁车跑偏等情况进行了具体分析对比。最后,根据计算分析的结果给出了合理建议。

小波包融合CWT的运动想象脑电信号识别算法

针对传统时频分析方法处理运动想象脑电信号时存在时频分辨率差和分类正确率低的问题,提出一种基于小波包变换(WPT)并优化连续小波变换(CWT)的特征提取算法。对原始信号进行4层小波包分解,提取与运动想象执行时事件相关同步/去同步(ERD/ERS)显著频段的小波能量特征,重构该频段数据作为CWT的输入数据,利用CWT得到最优时段下的时频特征,通过支持向量机(SVM)对提取的特征集进行分类,对比验证单特征与融合特征在整个时段和最优时段的平均识别率。在BCI Competition Ⅱ的Data Ⅲ数据集中,该方法在最优时段的平均识别率为89.04%,最高识别率达到91.68%,验证了小波包融合CWT特征提取算法的有效性。

先简支后连续小箱梁桥补强方案研究

针对先简支后连续小箱梁桥实际施工中预应力张拉顺序偏差导致负弯矩区部分混凝土压应力储备不足的情况,提出了采用高延性混凝土铺装和施工体外预应力两种补强方案。通过有限元模型计算当前施工状态及预测成桥后结构的应力水平,并对比分析了两种方案的补强效果;有限元分析结果表明,采用高延性混凝土铺装的补强方案运营阶段主梁上下缘均不会出现开裂,采用该方案补强后桥梁荷载试验表明桥梁结构的承载力及抗裂性能够满足设计荷载要求。

煤矿双巷连掘工作面智能化锚杆钻车研究与应用

基于现有四臂顶锚杆钻车、六臂帮锚杆顶锚索钻车,对其进行智能化升级改造,研制智能化四臂顶锚杆钻车、智能化六臂帮锚杆顶锚索钻车,并在双巷连掘示范工作面开展试验应用。结果表明:2种钻车实现了顶/帮锚杆、顶锚索支护钻孔施工的电液智能化控制,在局部少量人工辅助下完成顶/帮锚杆支护钻孔、锚固全流程自动化施工,起到了减员、提效作用,为煤炭行业智能化转型提供技术支撑和有益参考。

湖滨绿洲土壤有机碳含量的支持向量机估算模型

【目的】利用高光谱数据快速估算土壤有机碳含量,为干旱区湖滨绿洲合理开发土地资源提供科学依据。【方法】以新疆博斯腾湖北岸湖滨绿洲为研究区,将实测的土壤有机碳含量数据与高光谱数据相结合,对原始光谱进行SG平滑(SavitzkyGolay smoothing,SG)、连续统去除(Continuum Removal,CR)、连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)预处理,采用连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)筛选特征波段;应用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)模型估算土壤有机碳含量。【结果】(1)研究区土壤有机碳含量为0.69~50.32 g/kg,平均值为14.15 g/kg,标准差为9.51 g/kg,呈中等变异性,变异系数为67.20%。(2)土壤原始光谱反射率在350~750 nm,光谱反射率呈上升趋势,在750~2150 nm,光谱反射率呈相对平稳趋势,在2150~2500 nm,光谱反射率逐渐下降;连续小波变换对土壤原始光谱预处理后随着分解尺度的增加,光谱局部特征明显,吸收峰和反射峰越来越平滑;采用连续投影算法筛选的光谱特征波段集中于350~952 nm、1007~1742 nm、2082~2381 nm,且特征波段仅占可见光-近红外光谱波段的0.30%。(3)连续小波变换结合连续投影算法构建的SVM模型,其训练集和验证集分别R^(2)=0.76,RMSE=4.78和R^(2)=0.94,RMSE=3.30,RPD=2.50。【结论】CWT-SPA-SVM可有效估算研究区土壤有机碳含量。

先简支后结构连续桥梁施工技术及质量控制

在众多众多新型桥梁工艺技术中,先简支后结构连续桥梁施工技术因其成本低、周期短以及高质高效等特点,使其成为现阶段桥梁工程项目中,应用最为广泛的技术形式之一。因此,结合实际在建设项目对先简支后结构连续桥梁施工技术做出了说明,并进一步研究了先简支后结构连续桥梁施工技术及质量管控措施。

模糊综合评价法在高速公路简支连续梁评估中的应用研究

为评估连续梁的结构性能,提出了基于模糊综合评价法的评估方法,确定了连续梁结构性能的相关指标,得到连续梁结构性能的综合评价值。通过模糊综合评价法,得到简支连续梁的综合评估结果。最后,通过实例分析验证了该方法的可行性和有效性。研究结果表明:模糊综合评价法在高速公路简支连续梁评估中具有较好的应用效果,该方法能够充分考虑各指标间的关系,综合评估连续梁的结构性能,为工程决策提供科学依据。

简支变连续梁桥施工控制技术研究

简支梁变连续梁是目前桥梁施工中较为常用的一种施工技术,该技术可以节省施工时间,保障施工进度,确保施工路面平顺,利于车辆通行。但简支变连续梁施工技术在实施过程中也存在诸多问题,文章研究了简支变连续梁施工控制技术,对简支变连续梁桥施工变量因素进行分析,提出负弯矩区域施工控制及施工线形控制技术等,旨在为工程施工提供一定参考。

高速铁路门式墩-桥梁-轨道系统地震响应特征

为研究地震作用下门式墩结构对梁轨系统受力特性的影响,以合福线高速铁路某门式墩上3跨32 m简支梁桥为例,采用经验证的梁轨接触模拟方法,建立门式墩-桥梁-轨道系统精细化动力仿真模型。研究在多维地震作用下门式墩上简支梁桥-轨道系统动力响应特征,探讨节点连接方式、横梁刚度等关键设计参数对系统受力特性的影响规律。研究结果表明:采用门式墩结构后,结构体系刚度相对较小,系统自振频率降低;在地震作用下,采用门式墩结构的简支梁桥上钢轨纵向应力包络线呈菱形分布,其应力峰值均发生于墩、台及桥梁跨中附近;与普通墩相比,门式墩立柱底最大纵向剪力明显增大,钢轨节点的横向位移减小;水平地震激励角对门式墩系统受力、变形影响较大,在分析过程中需要加以考虑;在竖向地震作用时,钢轨及门式墩墩顶的竖向挠曲随着门式墩梁柱节点刚度的增大略减小;鉴于刚性节点可能导致结构延性降低、残余应力增大等,建议门式墩梁柱节点采用半刚性连接。

客货共线铁路简支梁上无砟轨道无缝道岔纵向受力分析

孟加拉国帕德玛大桥铁路连接线为设计轴重25 t的客货共线铁路,桥上采用无砟轨道及跨区间无缝线路。基拉里甘杰站咽喉区位于简支梁桥上,此运营条件下的简支梁上无缝道岔群在国内外较为罕见。为保证结构安全,通过建立“岔梁墩一体化”计算模型,对伸缩、挠曲、断轨、制动工况下的道岔强度和纵向稳定性进行了分析,结果表明:(1)基拉里甘杰站钢轨纵向力最大值出现在正线(即“股道-2”)上,铺轨及运营过程中应重点关注正线的无缝线路服役状态;(2)钢轨纵向应力、钢轨断缝值、尖轨尖端位移、心轨位移、转辙器处基本轨位移、间隔铁纵向力等指标均满足规范要求,设计方案合理;(3)本文所采用的无缝道岔检算方法,既论证了25 t轴重条件下简支梁上铺设无缝道岔的可行性,同时也对中国标准“走出去”指导海外铁路跨区间无缝线路设计有一定的指导意义。

主桥架设过程中引桥混凝土临时支座损伤分析

临时支座是简支变连续梁桥体系转换中的重要构件,但在体系转换完成后应该尽快拆除,实际施工中会存在拆除滞后或拆除不完整的现象,在外部荷载作用下会对临时支座自身的力学性能以及主梁、桥墩等构件产生影响。本文对温州瓯江北口大桥南引桥临时支座开裂现象进行原因排查,根据现场实际施工情况,考虑临时支座未及时拆除情况下悬索桥锚碇偏转工况和环境温度变化工况对临时支座受力的影响。首先利用有限元软件Midas/Civil建立整体模型,计算未拆除临时支座情况下锚碇偏转和环境温度作用对控制截面的荷载,再引入混凝土塑性损伤模型对临时支座进行局部实体建模,分析2种工况下钢筋混凝土临时支座的应力及损伤情况。结果表明:临时支座在2种工况下,最大拉应力均达到C50混凝土的拉应力容许值,受拉损伤因子较大部位最先集中在临时支座与上部梁体以及下部桥墩交界处,并逐渐向临时支座中间区域发展形成斜向45°的高损伤区域。实际工程中裂缝的发展走向和混凝土拉伸损伤云图的发展走向基本保持一致,表明有限元参数取值可靠。在临时支座未拆除的边界条件下,这2种外部荷载均会导致临时支座发生损伤破坏。研究可为桥梁工程中的裂缝分析及规范施工提供一定的参考。

简支C形钢檩条内嵌式连续化加固技术研究

简支变连续加固方式是解决现有檩条加固方式用钢量大、施工效率低等问题的有效方法。采用有限元软件ABAQUS对不同跨度L的简支C形钢檩条内嵌式连续化加固,搭接长度系数α取值0.02~0.20,根据连续性指标β得出简支C形钢檩条合理的嵌套搭接长度,并对比分析简支C形钢檩条支座处采用螺栓连接和结构胶粘结两种连接方式的连接性能。结果表明:简支C形钢檩条内嵌式连续化加固的搭接长度宜≥10%L且当α取0.10时,内嵌式C形钢檩条的β能够达到90%且能够满足檩条加固要求;综合考虑简支C形钢檩条支座处两种连接方式的施工操作性和加固成本,简支C形钢檩条内嵌式连续化加固可优先选择螺栓连接。