火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法研究

为准确分析火灾后斜拉桥斜拉索损伤状况,评定桥梁结构安全性能,根据桥梁火灾应急检测工程需求,提出一套火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法。该方法包括火灾现场勘察、斜拉索烧损状况检查、斜拉索损伤检测分析和结构安全性能评定4个阶段。根据斜拉索火灾损伤特点,开展高温后斜拉索高强钢丝和高密度聚乙烯(HDPE)护套试件拉伸试验,研究其高温后表观特征和力学性能指标随历经温度的变化规律,建立斜拉索历经温度及损伤定量检测分析计算公式,并将该方法应用于某独塔预应力混凝土斜拉桥火灾后斜拉索损伤检测与结构安全性能评定。结果表明:高温后斜拉索高强钢丝和HDPE护套的表观特征、力学性能均随温度升高呈现出明显的规律性变化;随着温度升高,高温后斜拉索高强钢丝的抗拉强度、屈服强度先降低后升高,弹性模量衰减缓慢,HDPE护套断裂标称应变逐渐降低;火灾后斜拉索和主梁承载能力满足使用要求,结构整体安全;所提出的火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法科学、实用、有效,可为火灾后斜拉桥损伤检测评定、营运管理和维修处治提供技术借鉴。

悬浇连续箱梁桥火灾后结构安全性能评定及加固设计研究

为准确评估某座悬浇连续箱梁桥箱室内部火灾对其结构性能的影响,本文开展了火灾后桥梁损伤检测评定工作及火损结构的加固设计研究。结果表明:箱室内部火灾造成了桥梁箱内顶板大范围混凝土剥落、露筋,混凝土力学性能存在不同程度的降低,但影响深度较浅;顶板普通钢筋力学性能、预应力钢束的工作性能基本不受影响;桥梁整体刚度及承载力影响不大,但其箱梁顶板局部横向承载能力影响较大,其烧损等级为III类;采用加厚顶板、腹板的加固方案能够有效提升结构刚度、承载能力;高温和烟熏影响部位考虑采用硅烷浸渍提高其耐久性。本文所采用的分析论证方法可为同类型桥梁火灾后工程检测、评估与加固设计提供技术借鉴。

用灰色聚类方法对旧建筑物结构安全性的评定

近年来,我国旧建筑物已达到相当规模。为减少盲目地选择拆除或不加科学决策的维修改造造成的浪费,必须对旧建筑物结构安全性进行评定。文中在对旧建筑物结构安全性评定聚类指标研究的基础上,建立了结构安全性评定等级聚类灰数的白化权函数,进而应用灰色聚类方法对某旧建筑物结构安全性进行了评定。结果表明该方法简单实用,能为旧建筑物维修改造决策提供科学依据,是一种对旧建筑物结构安全性评定方法有益的探索,对建筑业乃至社会的和谐发展都具有重大意义。

港珠澳大桥结构健康监测系统总体设计及应用

港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，是连接香港特别行政区、广东省珠海市、澳门特别行政区的大型跨海通道，是国家高速公路网规划中珠江三角洲地区环线的组成部分和跨越伶仃洋海域的关键性工程。港珠澳大桥地处台风多发区，而且结构在长期服役过程中的环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与突发灾害等灾变因素的耦合作用将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减。为了保障港珠澳大桥在运营中的安全，避免灾难性事故的发生，我们将自动化健康监测技术与人工巡检技术相结合，构建起一个技术先进、措施合理、实用经济、易于管理、开放兼容、符合港珠澳大桥需求的结构运营期健康监测及巡检管理系统。结构运营期健康监测及巡检管理系统综合利用现代传感测试、信号分析、远程智能控制、计算机技术、损伤识别、结构安全评定等当代新设备和新技术进行设计与实施。

300km/h高速列车车体残余应力超声波法无损测量

高速列车车体采用铝合金焊接结构,高速列车起动快和制动,交会对接和出入隧道,车体承受应力复杂,车体残余应力分布迫切需要关注.基于声弹性效应,超声波可以无损检测出结构内部应力.开发了超声波法焊接残余应力测量系统,克服了传统应力测量方法费时耗力、破坏、体积庞大等缺点.对高速列车车体侧墙部位的焊接残余应力进行了实时快速无损测量,为服役状态下高速列车车体结构安全评估和疲劳寿命预测奠定了基础.提出了焊接结构安全评定虚拟样机的工程应用设想.

周向表面裂纹压力管道塑性垮塌失效的理论与实验研究(二)——韧带局部塑性垮塌失效模型

建立了周向表面裂纹管的韧带局部塑性垮塌失效准则及相应的失效模型 ,导出了拉弯组合加载条件下周向表面裂纹管韧带局部塑性垮塌失效载荷的理论解。与净截面塑性垮塌 (NSC)模型预测结果及有限元计算结果进行了比较 ,结果表明 :对于裂纹尺寸为a/t≥ 0 5及θ/π≤ 0 5的短深周向表面裂纹管 ,韧带局部塑性垮塌失效模型是合理可用的。最后 。

周向表面裂纹压力管道塑性垮塌失效的理论与实验研究(一)——塑性垮塌失效的三维弹塑性有限元分析

采用三维弹塑性有限元分析方法 ,探索了石油化工行业周向表面裂纹管的塑性垮塌失效特征 ,结果表明 :周向表面裂纹管在发生净截面塑性垮塌前将发生裂纹前沿韧带的局部塑性垮塌。对于裂纹深度较浅的周向表面裂纹管 ,其塑性垮塌失效形式呈现为裂纹净截面塑性垮塌失效 ,净截面垮塌 (NSC)准则能较好地预测其韧带局部塑性垮塌失效载荷 ;对于短且深的周向表面裂纹管 ,裂纹前沿韧带的局部塑性垮塌失效相当明显 ,此时净截面垮塌准则 (NSC)预测其韧带局部塑性垮塌失效载荷则表现为非保守 。

周向表面裂纹压力管道塑性垮塌失效的理论与实验研究(三)——塑性垮塌失效的实验研究

对 6根碳钢周向表面裂纹管进行了四点弯加载实验 ,研究了周向表面裂纹管的塑性垮塌失效特征。根据ASME规范的塑性极限载荷确定方法 ,由实验测得的载荷—加载点位移 (P -Δ)曲线及载荷—裂纹嘴张开位移 (P -CMOD)曲线 ,确定了周向表面裂纹管的整体塑性垮塌失效载荷及韧带局部塑性垮塌失效载荷。实验结果与作者建立的周向表面裂纹管净截面垮塌 (NSC)模型与韧带局部塑性垮塌 (LC)模型的预测载荷进行了比较 。