特重荷载下水泥混凝土路面承载能力有限元仿真分析

通过借助动力触探、自动落锤等检测手段,采用小挠度弹性薄板理论构建有限元模型进行承载力数值仿真分析.结果表明:相同特重荷载,不同厚度、不同强度等级的水泥混凝土路面在车轮作用处的最大变形量为0.375 4~0.657 9mm;水泥混凝土道板厚度为10~25cm、强度等级为C30~C50时,车轮作用处路面最大变形量显著减小;根据路面的全寿命设计周期,采用C40、25cm厚的水泥混凝土道板.研究成果可为特重荷载下的水泥混凝土路面结构设计提供理论支撑.

特重荷载作用下码头重型铺面接缝传力杆设计

以国外某港口中承受特重车辆荷载铺面的工程实践为例,对此类铺面板传力杆采用有限元方法进行了数值模拟,对传力杆剪应力、弯曲应力和混凝土的局部应力进行了力学分析,为设计提供理论依据。

特重车辆荷载作用下独柱墩连续箱梁弯桥抗侧倾和抗滑移分析与加固构造

在分析特重车辆作用下独柱墩连续箱梁弯桥倾覆倒塌事故的基础上,提出导致连续箱梁桥发生倾覆的重要原因是主梁在特重载偏心作用下产生侧倾与滑移的共同作用.以湖北省鄂州市发生倾覆落梁事故的三跨连续箱梁弯桥为工程背景,开展抗侧倾和抗滑移理论计算和有限元分析,提出桥梁整体化的抗滑移加固构造.结果表明,该桥梁具有较高的抗侧倾能力,但抗滑移能力明显不足,特重载偏心作用下产生的切向力显著大于支座的最大抗力,主梁极易发生滑移而倾覆.单纯增大桥梁抗侧倾能力的加固方法对提高主梁的抗倾覆效果不佳,应同时增加桥梁的抗滑移能力.该桥梁采用整体化抗滑移加固构造后,具有较强的抗滑移和抗侧倾能力,在特重载偏心作用下主梁不会发生倾覆破坏.

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明:新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。

武汉市新武金堤路特重交通荷载等级道路路面结构研究

针对现状武金堤路重载、超载车辆较多的特点,在加强超载管理控制的基础上,新武金堤路道路路面结构设计中考虑结构冗余,采用钢筋混凝土面层,贫混凝土和水泥稳定碎石基层组合,同时采取措施提高土基的回弹模量,从道路结构的面层、基层、土基各方面进行有针对性的设计,延长重载、超载情况下路面结构的使用年限。

基于特重交通荷载下新旧路基拼接差异性沉降分析研究

依托阳江市省道S540线平冈至阳江港段改建工程,通过对道路改建过程中新旧路基拼接差异性沉降产生原理、原因和新旧路基拼接处理施工工艺等进行分析研究,提出消除新旧路基拼接差异性沉降的有效解决措施,提高路基整体稳定性。

基于长期监测的特重车流作用下桥梁动态放大系数研究

基于桥梁监测系统记录的特重车交通荷载数据研究了特重车过桥的空间动力响应和动态放大系数。首先利用某高速公路大桥安装的交通信息采集系统和动态称重设备(WIM)实时采集数年的交通荷载信息形成与实际车流特征相符的随机车流样本,定义并提取特重车交通荷载工况。其次,建立公路桥梁典型车辆动力分析模型库,推导了各典型车型的质量、刚度、阻尼矩阵,并将典型车型的车辆动力分析模型嵌入到自行研发的随机车流-桥梁耦合分析软件BDANS(Bridge Dynamic Analysis System)。最后以一座6跨连续T梁桥为工程实例,计算了特重车交通荷载作用下桥梁的空间动力响应和动态放大系数,研究了动态放大系数与路面粗糙度、纵梁的横向位置以及车重的变化关系。结果表明,动态放大系数随路面粗糙度的增大而增大,随车重的增大而减小;车辆直接作用位置处的纵梁动态放大系数小于远离车辆作用位置处的纵梁;特重车交通荷载下桥梁的动态放大系数比按照规范确定的动态放大系数小。

基于长期监测的特重车交通荷载特性及动态过桥分析

为了获取特重车交通荷载特性以及对特重车过桥所产生的桥梁动力响应和桥梁安全进行分析,从河北宣大高速公路某大桥安装的健康监测系统实时记录的3年交通荷载数据库中,定义并提取了1 319个特重车交通荷载工况,记录的荷载信息包括车型、车速、车质量、车长、行驶车道和车辆到达时刻,对特重车交通荷载样本进行统计分析从而获得各参数特征。以一座6跨连续T梁桥为例,利用自主研发的BDANS软件中的随机车流-桥梁耦合振动分析模块,计算了特重车交通荷载作用下桥梁的空间动力响应,并与考虑冲击效应的公路Ⅰ级设计荷载对应响应进行对比。研究结果表明:少量特重车工况下桥梁强度超限,超限工况主要为单辆特重车过桥工况,最大超限率达到15%。

特重车荷载下装配式PC板桥荷载效应分析

为研究特重车荷载作用下PC板桥的荷载效应,以河北省宣大高速公路WIM数据为基础,共提取出883个特重车荷载工况,使用"随机车流-桥梁耦合振动分析系统"计算各工况作用下PC板桥各片板的最不利正弯矩效应及PC板桥的最大正弯矩效应。通过对PC板桥横向各片板最不利正弯矩效应的统计分析研究其横向受力性能,通过最大正弯矩效应与设计荷载效应的对比,分析PC板桥的特重车正弯矩效应超限情况。结果发现:由于特重车在桥面鲜明的分布特点,PC板桥1#板的最不利正弯矩效应极值最大,而5#板最不利正弯矩效应的均值最大,在特重车荷载作用下,PC板桥正弯矩效应超限情况普遍,且部分工况最大正弯矩效应已超越设计荷载效应的1.8倍,随着跨径的增加,PC板桥正弯矩效应的超限工况数量、超限程度呈现下降趋势,但降幅并不明显。