正交异性钢结构桥梁面板焊接区缺陷空间视觉定位方法

为了减少焊接桥梁因疲劳产生裂纹,减少安全威胁,提出正交异性钢结构桥梁面板焊接区缺陷空间视觉定位方法。利用视觉注意力机制分别采集方向和亮度显著特征图,通过融合算法将二者融合,生成初始焊接区域图像。使用二值化处理方法计算图像初始对比度和像素分布系数,设定像素阈值,去除噪声点,提高图像质量。采用改进区域生长算法确定生长准则,通过阈值更新的方式实现图像背景与目标分离,获取图像条纹斜率,比较相邻像素点的斜率值,将该值做为判断特征拐点的依据,提取缺陷特征;结合获取的特征,利用最近邻域法识别出缺陷,实现缺陷视觉定位。结果表明,所提方法能够获得高质量的视觉图像,定位误差小。

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用。然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响。近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可。非线性有限元分析结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性。在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高。

对FRP筋混凝土桥梁面板承载力性能的非线性有限元分析

为了研究FRP筋混凝土梁面板的承载能力,采用了大型商用软件ABAQUS对Sherif EI-Gamal等的钢混桥梁模型进行了数值模拟。将非线性有限元计算结果同试验结果进行对比分析,非线性有限元的计算结果与试验结果吻合良好。基于数值模准确的分析结果,对结构体系中的压缩薄膜效应进行了分析,并开展了一系列的参数学习,包括混凝土强度、支撑梁刚度以及横隔梁。分析结果表明,压缩薄膜效应对FRP筋混凝土桥面板的承载能力有显著的影响。

拱效应下纵向约束刚度对GFRP筋混凝土桥梁面板力学性能的影响

混凝土桥梁面板受到外围构件的约束时会在内部形成拱效应,在拱脚处产生沿板跨纵向的约束力。为了研究纵向约束刚度对板带力学性能的影响,对6块端部受到转动约束及纵向约束的GFRP筋混凝土试件进行了破坏性实验。从实验中发现:随着纵向约束刚度的增加,约束力逐渐增强,试件受压区范围随之增大,筋材应变减小,跨中挠度及裂缝的发展减缓,板带的正常使用性能及承载力极限值均得到提高。结合前期研究把纵向约束刚度对受压区高度的作用进行量化后,可得到约束力的计算公式,其预测值与实验测得的约束力较为接近。纵向约束力的计算值及实验结果均表明,当纵向约束刚度与板带纵向受压刚度的比值为0.25～2.00时,纵向约束将明显提高板带的力学性能。

对FRP筋混凝土桥梁面板承载力性能的非线性有限元分析

为了研究FRP筋混凝土梁面板的承载能力,采用了大型商用软件ABAQUS对Sherif EI-Gamal等的钢混桥梁模型进行了数值模拟。将非线性有限元计算结果同试验结果进行对比分析,非线性有限元的计算结果与试验结果吻合良好。基于数值模准确的分析结果,对结构体系中的压缩薄膜效应进行了分析,并开展了一系列的参数学习,包括混凝土强度、支撑梁刚度以及横隔梁。分析结果表明,压缩薄膜效应对FRP筋混凝土桥面板的承载能力有显著的影响。

对钢混桥梁面板中压缩薄膜效应的试验研究

为了研究钢混桥梁面板在压缩薄膜效应作用下的结构性能和真实承载能力,进行了一组1∶3比例桥梁模型的静力加载试验;并通过对混凝土强度、配筋率和支撑梁尺寸的改变来分析压缩薄膜效应对结构承载能力的影响。将试验结果与现行规范计算结果和数值模拟结果进行比较后发现,现行的设计方法不能够准确地反映桥梁面板的真实承载能力,而数值分析结果与试验结果有着较好的吻合。

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用。然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响。近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可。非线性有限元分析的结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性。在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高。

FRP筋混凝土压力灌浆法加固桥梁面板试验研究

随着现代城市交通的快速发展,对于现役桥梁进行可行、快速、有效地加固,越来越引起桥梁工程界的关注。以一座简支槽形梁桥为研究对象,用FRP筋混凝土通过压力灌浆的方法,对其桥面板进行加固处理。为研究加固效果,加固前后进行2次荷载试验。研究表明,FRP筋混凝土压力灌浆法使桥面板体系竖向刚度明显提高,优化原有桥面板的底面应力状态;加固后,全桥主梁横向联系有所加强,加固材料虽引起结构自重的增加,但不会对简支梁桥主梁的重要控制截面荷载效应产生不利影响。此种加固方法具有较强的可行性、经济性、高效性,可为同类型加固工程提供参考。

桥梁面板混凝土施工期温度应力与裂缝关系研究

目前,桥梁面板以混凝土材料使用最为普遍,其受力特性十分复杂,且经常因为裂缝问题影响其结构安全与承载能力。在桥梁结构建设领域,如何控制桥梁面板混凝土结构的稳定性,减少其裂缝规模是桥梁建设的难点与重点。本文以某实例桥梁为研究对象,通过其建设期的大量实测数据来详细分析桥梁面板混凝土施工期温度应力与裂缝关系规律,并在此基础上提出若干控制桥梁裂缝的有效建议。本文研究结论可为同类工程提供重要的借鉴与参考价值。

交通荷载作用下压缩薄膜效应对GFRP筋混凝土桥梁面板工作性能的影响分析

为了研究采用玻璃纤维增强筋作为配筋材料的混凝土桥梁面板的工作性能,结合板内的压缩薄膜效应对该结构类型在交通荷载作用下的工作性能进行了非线性有限元分析。通过对已建的GFRP筋混凝土桥梁结构、现行GFRP筋桥梁面板设计规范和数值模拟结果的比较分析,可以发现由于压缩薄膜效应的作用,实际的桥梁面板中所需的配筋率要远低于规范的计算结果。基于所建立的非线性有限元模型与试验结果有着良好的吻合,对结合了压缩薄膜效应进行设计的GFRP筋混凝土桥梁结构的工作性能进行了分析。分析结果表明,该非金属桥梁结构在交通荷载作用下有着良好的工作性能。

新型纤维增强聚合物钢筋混凝土桥面板性能研究

桥梁的钢筋腐蚀会严重影响桥梁的使用寿命,增加维护成本。该文介绍了纤维增强聚合物钢筋在混凝土桥梁的创新应用,包括桥梁的施工细节、现场测试和有限元分析。混凝土桥面板使用不同类型的FRP钢筋以及普通钢筋。在桥梁的关键位置安装了光纤传感器用于收集内部温度和应变等数据,这些传感器用于监测施工期间至施工完成后桥梁的性能变化。使用校准的卡车荷载测试桥梁的使用性能。同时,进行了有限元分析,并根据现场载荷试验的结果进行了验证。然后,利用有限元分析进行参数研究,以研究FRP加固类型和比例等重要参数对桥梁的适用性和耐久性的影响。研究发现,钢筋和混凝土在实际使用条件下量测的挠度、裂缝、应变等结果与有限元分析的结果基本相同。

叠合梁桥梁桥面板吊装机构设计与研究

随着桥梁设计的逐步成熟,并配合钢铁去产能的国家政策,钢结构桥梁越来越多出现在国内各条大江大河上。钢混叠合梁斜拉桥跨度大,强度高,制造简单,施工方便,成本低廉,该桥型成为公路桥梁的优选方案。目前,该桥型施工主要采用:1.节段拼装架桥机架梁,汽车吊配合架设桥面板;2.节段拼装架桥机自带铺板行车。工法一这种施工工法设备简单,操作方便,但是对于桥梁监控单位来说由于汽车吊的移动性特点,造成了桥梁载荷相对混乱,影响桥梁线性,需要经过严密施工设计来克服其影响。而对于工法二,若桥梁有风嘴结构,需要架设斜拉锁外侧的桥面板时,该工法则无法施工。本文介绍了一种新的架桥机结构,为适应各类叠合梁施工提供了新的解决方案。

细杆拱桥面板现浇支架施工计算

结合淠河公路桥工程实例,介绍拱桥施工过程中的钢管支架设计及计算过程。计算结果显示,桥梁面板支架施工过程中的强度、刚度及稳定性均满足临时结构设计及施工要求。

混凝土桥面板局部荷载作用下承载性能研究

本文针对现行的设计方法难以准确计算出桥梁面板真实冲切承载力的问题,提出采用商业有限元软件包-ABAQUS对混凝土桥梁结构进行数值建模和非线性分析,使其能够准确地计算出混凝土桥梁面板的冲切承载能力。

塞上江南新地标

2022年12月12日,随着最后一块桥梁面板安装成功,宁夏回族自治区“十四五”交通重点工程——中卫下河沿黄河公路大桥顺利合龙,标志着该桥将全面进入桥面系施工阶段,为2023年如期通车奠定了坚实的基础。这也将成为“塞上江南”宁夏的新地标。