印尼Suramadu大桥颤振试验与颤振分析

通过风洞试验研究印度尼西亚苏拉马都大桥钝体主梁断面的"软颤振"特性。基于2自由度和3自由度耦合信号,采用随机子空间方法和随机搜索方法,识别了主梁节段模型的18个颤振导数。通过颤振分析搜索得到颤振临界风速,并与试验结果进行了对比;分析了各颤振导数对颤振临界风速的影响。风洞试验证实,对于苏拉马都大桥,无论是成桥状态还是最大单悬臂施工状态,均会出现"软颤振";钝体主梁断面颤振形态不仅与断面形式有关,还与各种模态频率和质量相对比例有关,当存在不同组合时,既可能出现"硬颤振",也可能出现"软颤振"。分析结果表明,采用两种不同自由度耦合方式和两种识别方法识别得到的颤振导数吻合较好,两种识别方法的有效性和精度得到验证;对苏拉马都大桥颤振临界风速影响较为显著的颤振导数有H3*,A*1,A2*。

大桥桥位不同重现期年最大风速推算

大风是威胁桥梁安全的主要灾害之一,是大型桥梁工程设计的关键,它影响到整个工程的安全性。科学的桥梁抗风设计可以有效预防或降低风险,减少损失。以安徽马鞍山长江大桥为例,借助当涂气象站1960—2022年逐年风速资料,采用时距一致性订正方法,建立相应时段当涂县气象站10 m高度10 min平均年最大风速系列(其中2000—2008年逐年最大风速,通过与未受城市化影响的马鞍山气象站比较进行了合理订正),利用耿贝尔法推算出大桥桥位区不同高度不同重现期10 min平均年最大风速。结果表明:马鞍山长江大桥桥位区不同重现期(100 a,50 a,30 a)10 m高度10 min平均年最大风速分别为28.8 m/s、27.2 m/s和26.0 m/s。利用指数和对数法,将桥位区风速外推到200 m以下每10 m高度层最大风速。

跨海大桥不同类型下部结构波浪力特性

为研究海洋环境中下部结构所受波浪力及最危险来波方向,本文以头门港跨海特大桥为背景,以低桩承台桥墩、通航孔桥墩和高桩承台桥墩三种下部结构缩尺模型为研究对象,基于物理模型试验和CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,研究波浪力作用下的跨海大桥下部结构受力性能。通过下部结构物理模型顺桥向、斜桥向、横桥向迎浪时的水平波浪力时间曲线,对比分析物理模型试验和数值模拟得到的波浪力,并进行桥上行车性能的研究。结果表明:三种下部结构最危险的来波方向均为顺桥向,且受桥墩尺寸与结构形式的影响,迎浪侧的结构尺寸越大,产生的波浪力越大;桥墩部分和桩基部分的波浪力由速度力控制,而承台部分的波浪力由惯性力控制,当下部结构受波浪作用时,各部位水平波浪力的峰值并不同时出现,但均是承台处率先达到峰值;跨海大桥下部结构中水平波浪力峰值最大的部位与波浪作用位置有关;波浪力过大会影响桥梁行车的舒适性。

某新建特大桥上跨既有铁路转体施工优化关键技术研究

《桥梁水平转体施工技术规程》DG/TJ 08-2220-2016对转体施工技术做了相应规定,但由于各类工程施工现场环境、特点、难点的不一,尤其是上跨既有铁路工程,需根据实际工程情况,精心布局。本文以某新建特大桥上跨铁路工程为依托,根据规范及工程经验,对桥梁转体体系、球铰结构、止水装置、特殊情况下的转体施工技术、三向预应力张拉、转体参数等进行了优化,并通过有限元与现场监测进行了对比分析,结果表明:优化措施可行,各施工阶段墩底弯矩与实测结果在5%范围内,满足规范要求。

东海大桥邻近海域沉积动力环境变化

【目的】东海大桥是杭州湾和长江口水沙交换的重要通道,其对邻近海域悬沙分布和输运有重要影响。【方法】基于2011—2020年共26天每天8张连续潮时的高质量GOCI影像,反演获得东海大桥及邻近水域表层悬浮泥沙浓度,并结合理想数值模型和表层沉积物观测资料,研究了东海大桥对邻近海域沉积动力环境不同时间尺度的影响。【结果】在潮周期时间尺度上,东海大桥两侧悬浮泥沙浓度呈现明显的梯度分布,并随涨落潮表现为背流面悬沙浓度高于迎流面,这与背流面水位降低促进垂直运动和桥墩后方涡流加强扰动有关,其中在涨落潮中间时刻,大桥两侧悬浮泥沙浓度差异最大,涨憩时刻两侧差异最小。各季节涨落潮过程中大桥东西两侧悬沙浓度的差异变化不大,但浓度差值有所不同。从多年变化来看,东海大桥建成后两侧悬沙浓度差异的年际变化不大,邻近海域表层沉积物有变细趋势,可能与大桥阻流导致流速减弱有关。【结论】潮周期内悬沙浓度在大桥背流面高于迎流面的差异分布,不随季节和年际变化,该研究对完善不同时间尺度跨海大桥对海洋沉积动力环境影响的研究具有重要意义。

跨海大桥水文监测系统的设计与应用

本论文独立开发了一种针对跨海大桥的水文监测系统,实现了对跨海大桥水文数据的接收、处理、存取、展示、预警和预测不同模块化功能。并以潮汐调和分析原理为基础,设计潮位预测模块,试验验证了该模块潮位预测精度可满足实际工程应用。该系统应用在某跨海大桥上,为其建设运营管理提供重要支持,同时也为相关的桥梁工程和海洋工程领域提供参考和借鉴。

台风登陆期间跨海大桥风-浪-流作用结构振动分析

台风登陆时,常诱发狂风、巨浪、风暴潮等自然灾害,威胁跨海大桥的安全。开展台风登陆期间跨海大桥风-浪-流多灾害作用随机振动分析对桥梁结构设计及安全运营有重要作用。首先,介绍台风登陆期间的风-浪-流多灾害数值模拟技术,利用台风混合风场模型驱动SWAN+ADCIRC波流耦合模型实现桥址海域台风期间的风、浪、潮、流模拟。然后,总结了风、浪、潮、流荷载的计算方法,其中风荷载采用了台风风谱,波浪荷载考虑台风波浪谱及各墩非一致激励。以某跨海公铁两用大桥为例,基于台风“艾利”期间的环境参数模拟结果,并借助有限元软件ANSYS开展跨海大桥多灾害作用振动分析。研究结果表明,长期响应的统计特征可利用每次10 min的30次短期随机时程分析结果均值作为代表值,桥梁短期动力响应极值服从广义极值分布;考虑风向、波向变化对桥梁随机振动分析结果影响显著。

纪实摄影·精神建构:纪录电影诗意书写研究--以《港珠澳大桥》《一路幸福》为例

港珠澳大桥是我国广东、香港、澳门三地第一次合作共建的超大型基础设施项目,不仅是全世界最长的跨海大桥,也是我国内地与港澳地区心连心的“纽带”。面对澳门回归20周年、港珠澳大桥即将全面贯通的特殊背景,中央广播电视总台、中国电影股份有限公司及港珠澳大桥管理局等多家单位,邀请Discovery探索频道共同创作完成了纪录电影《港珠澳大桥》(闫东,2019)的摄制、制作。

杭州湾跨海铁路大桥中航道桥3个桥塔墩钻孔桩施工完成

2024年7月8日,杭州湾跨海铁路大桥中航道桥82号桥塔墩最后一根桩基混凝土浇筑完成(见图1)。中航道桥81号和83号桥塔墩桩基分别已于2024年6月16日、7月5日施工完成,至此,大桥3个桥塔墩156根钻孔桩全部施工完成。

象山大桥在线流量使用情况分析

为实现流速实时采集,提高流量测验精度并降低测验成本,本研究总结近年来工作经验,主要对泾县象山大桥处在线测流系统使用情况分析研究,分析目前情况下在线测流数据的可靠性及是否能满足城市防洪要求。

胶州湾跨海大桥箱梁氯离子侵蚀状态及细观结构特征分析

为明确胶州湾跨海大桥箱梁现阶段的氯离子侵蚀状态及箱梁混凝土当前的细观结构特征,依托胶州湾跨海大桥暴露试验站进行了取样测试,测试了总氯离子浓度、自由氯离子浓度,并开展了工业CT扫描。通过暴露试件氯离子浓度曲线拟合,分析了现阶段箱梁的氯离子侵蚀状态;根据历史测试数据,分析了北方高纬度海域自然暴露条件下的表面氯离子浓度以及龄期衰减系数;通过对工业CT扫描数据进行分析,研究了箱梁混凝土当前阶段的细观孔结构特征,包括孔隙分布、孔隙率、孔隙尺寸等。研究结果发现:在当前阶段,胶州湾跨海大桥箱梁的氯离子侵蚀最大深度为14~28 mm,表观氯离子扩散系数与有效氯离子扩散系数的比值为1.24~2.77;大气区与浪溅区氯离子结合性能差异较大,大气区氯离子结合系数随深度的变大而逐渐变大,并趋于稳定;在北方高纬度海洋环境下,大气区与浪溅区表面氯离子浓度演变均可采用对数增长规律描述,胶州湾跨海大桥箱梁氯离子传输的龄期衰减系数为0.6129;当服役13.7 a时,胶州湾跨海大桥箱梁混凝土孔隙率为1.05%,等效孔隙直径服从对数正态分布,孔隙表面积与孔隙体积服从指数分布。

港珠澳大桥人工岛横截沟篦子截水能力验证研究

港珠澳大桥人工岛项目位置常年易受如热带气旋和台风等极端气象事件的侵扰,且台风过境时往往伴随历时长的强降雨。为降低极端恶劣条件下隧道的运营期风险,针对人工岛敞开段横截沟篦子开展截水能力验证局部物理模型试验,分别研究栅条角度、开孔比率、路面坡度、比尺效应以及横截沟数量对篦子截水能力的影响规律。研究结果表明,0°栅条设计方案的篦子截水能力优于90°栅条,同时设置2道横截沟的方案具有显著的截水效果。本次研究成果对人工岛横截沟篦子的设计布置准确性、排水隐患的消除、防范风险、保障运营安全具有重大意义。

深中大桥主塔仿清水混凝土涂装施工技术研究

位于伶仃洋海域的深中大桥跨度大,且长期处于高温、高盐、高湿的海洋环境,若不加以防护,会影响混凝土的强度和耐久性,甚至会使混凝土内部造成钢筋锈蚀。深中大桥主塔采用仿清水混凝土涂装工艺,既可修补混凝土表面,达到美观效果,又能保护混凝土表面不受自然环境破坏,延长使用寿命。为了确保主塔涂装的施工质量和安全性,确定了采用吊篮施工作业的施工方案,并且系统讨论仿清水混凝土的施工工艺及施工过程,为后续同类型工程防腐作业提供参考。

某跨海大桥人工岛越浪及防洪排涝能力验证

为保证某跨海大桥在更恶劣极端气象条件下的安全性和可靠度,配合主体工程人工岛防洪排涝设施的设计工作,实施开展了两项波浪物理模型试验来对人工岛排水设施设计方案进行验证及优化。根据试验技术要求,在不同波浪要素、不同挡浪墙顶高程和戗台宽度条件下,测定人工岛南、北两侧护岸顶部的越浪量、最大上水高度和人工岛漫滩情况,并对越浪排水设施的排水能力进行复核。研究中先后验证了南、北侧两护岸原设计方案在初始设计工况和更极端的补充复核工况波浪作用下能否满足越浪排洪的要求,并优化设计方案以满足更极端条件下的排水要求,为本项国家重点工程的设计提供了科学的试验研究依据。研究成果成功应用到了工程实践,在近几年数次超强台风侵袭下,工程未发生任何破坏,避免了人员伤亡和经济损失。

常泰长江大桥常州侧率先贯通

2024年5月7日,常泰长江大桥主航道桥常州侧最后一大节段钢梁吊装(见图1)。从2023年2月1日主航道桥钢梁首架,历经461 d,常泰长江大桥主航道桥常州侧主体工程全部完成。图1常泰长江大桥主航道桥大节段钢梁吊装常泰长江大桥位于泰州长江公路大桥与江阴长江公路大桥之间,距泰州大桥约28.5 km,距江阴长江公路大桥约30.2 km。该项目采用“高速公路+城际铁路+普通公路”方式过江,跨江采用桥梁方案,其中主航道桥采用主跨1208 m的双层斜拉桥,桥梁上层为高速公路,下层为城际铁路和普通公路,为目前世界最大跨度公铁两用斜拉桥。

跨海大桥沉井水中沉放流场及水流力模拟研究

水中沉放是设置沉井施工的重要环节,明晰沉放过程中周围流场结构及受力特性是开展沉井沉放施工的基本前提。文章以西堠门公铁两用跨海大桥#4墩嵌入式设置沉井为研究对象,通过采用数值模拟方法分析了沉井基坑开挖对周围流场的影响,研究了不同沉深及不同流速条件下的沉井内外流场形态与所受水流力,获得了绕流特征与沉井受力随沉深及流速的变化规律。结果表明:受沉井形态及基坑地形影响,三维绕流特性较为显著;入水沉放深度对竖向绕流形态、紊动强度等参量具有显著影响;不同来流速度下的绕流形态、流场速度分布规律、相对紊动强度较为一致;受尾涡脱落影响,沉井所受横、纵向水流力均会伴随一定幅值的波动,均值与沉深、来流速度具有较好的正相关关系;基坑的存在降低了沉井竖向阻塞作用,会减小沉井所受水流力。

红莲大桥主塔液压爬模施工技术要点分析

本文对红莲大桥主塔液压爬模施工技术要点进行分析,主塔塔柱分为31个节段,每段浇筑高度不超过6 m。索塔结构分为三个典型断面:下塔柱施工节段、下横梁施工节段和上塔柱及上横梁施工节段。详细介绍不同节段的模板配置和改装要求。同时,介绍塔柱起始段施工的注意事项及液压爬升机构的安全防护系统和防护措施。施工经验可为类似工程的施工提供参考。

融合工程思维的电化学腐蚀及防护教学研究——以“初探港珠澳大桥长寿秘诀”为例

聚焦在真实情境中解决化学问题,以港珠澳大桥为例,通过调研环境、分析不同部位腐蚀差异,研究防腐措施和创新应用,设计驱动性问题,培养学生运用电化学知识和工程思维解决金属腐蚀与防护问题的能力,促进深度学习。同时,结合工程情境中的思政元素,培养学生的科学态度和社会责任。

瑞士哥特勒巴塔尔大桥

瑞士哥特勒巴塔尔大桥(Gottleubatal Bridge,见图1)位于萨克森州皮尔纳哥特勒巴河河谷,是新城市环线的一部分,连接德国巴德尚道镇和捷克杰钦的B172公路。

印度奥卡贝德跨海大桥

印度奥卡贝德跨海大桥(Okha-Beyt Dwarka Bridge,见图1)位于孟买西北约600 km处,2017年开始建设,建成后将取代轮渡,成为库奇湾奥卡镇与贝德岛间的主要跨海通道。该桥主桥采用双塔组合梁斜拉桥,跨径布置为(200+500+200)m,是目前印度最大跨径的斜拉桥。引桥全长1420 m,分38跨布置。桥面宽29.6 m,布置双向4车道和2条2.5 m宽的人行道,人行道桥面上创新性地铺设了太阳能电池板,为大桥照明系统提供电力。