大流量斜拉压力输水管桥振动台模型试验研究

为了研究斜拉输水管桥的抗震性能,以某大跨径多塔斜拉输水管桥为对象,根据相似理论设计缩尺比为1∶20的等代试验模型,开展振动台试验研究.从不同地震波、不同台面输入地面峰值加速度以及空满管工况等多个角度探究斜拉输水管桥地震响应与抗震性能.采用试验与数值模拟相结合的方法,系统分析大跨径斜拉输水管桥的抗震性能.结果表明,E1地震下结构保持弹性;E2地震下部分钢筋进入屈服,混凝土出现裂缝但结构整体安全.纵桥向地震输入时,考虑流固耦合效应的满管工况相较于空管工况的地震响应增幅小于仅采用附加质量模拟水体时的响应增幅;横桥向地震输入时的结果相反.

斜拉油气管桥压电变摩擦阻尼器的半主动智能减震控制

斜拉油气管桥横向刚度低,振动特性复杂,在地震中可能发生严重的耦合破坏,影响油气输送管道及其斜拉管桥结构的安全性。围绕油气输送斜拉管桥结构的智能减震控制,研发了新型压电变摩擦阻尼器,进行了输出力性能试验,提出了斜拉油气管桥的半主动减震控制策略。基于工程实例,建立了斜拉管桥结构计算模型,探讨了减震控制策略实施的具体路径,并对斜拉油气管桥结构的压电智能半主动减震控制效果进行了分析。结果表明,压电变摩擦阻尼器输出力与驱动电压之间呈现较好的线性关系,建立的驱动电压-阻尼力本构模型可以用于斜拉管桥结构的减震控制,应用提出的LQR-Bang-Bang半主动智能控制方法和研发的压电变摩擦阻尼器可以高效地达到对斜拉管桥结构地震响应进行控制的目的,取得了较好的控制效果,可以供此类斜拉油气管桥的减震设计进行参考。

长距离输水管道工程超大跨径托管桥方案比选研究

输水管道跨越沟渠、河道、山谷常采用桁架跨越、拱桥跨越、悬索跨越、斜拉索跨越等形式,但各种跨越形式均存在一定的问题。文章介绍准东供水工程长距离输水管道跨越渠道采用变截面连续钢箱梁桥,最大单跨跨径150m,为国内规模最大的同类型托管结构,其设计荷载为1.8m直径有压输水管,每延米水管及满管水重与3车道汽车满载相近。通过对悬索桥、拱桥、混凝土连续梁桥及变截面连续钢箱梁桥四种桥型从施工工期、经济性、抗震性能及抗风性能等多方面进行综合分析,最终选择了受冬期影响最小(施工期最短)且造价最低的80m+150m+80m变截面连续钢箱梁桥方案。输水管桥具有大跨径、窄桥面、风荷载大等特点,文中介绍的设计理念、计算方法、施工方案,可为类似工程提供借鉴。

西南山区并行油气管道阴极保护系统之间的干扰因素与规律

以西南山区并行油气管道阴极保护系统之间干扰为研究对象,采用BEASY软件模拟计算了多种因素对管道阴极保护系统之间干扰的影响,并通过现场跨接缓解管道干扰。结果表明:并行管道阴极保护系统间的干扰随管道并行间距的增大呈逐渐减小的趋势;当受干扰管道的涂层破损率较大时,管道电位负向偏移明显;并行管道阴极保护系统间的干扰程度随土壤电阻率的增大而增大,且电位偏移呈边界递减趋势;跨接能有效提升阴极保护水平较差管线的保护效果,降低并行管道之间的干扰程度。

公路桥面径流收集系统构造设计与选型分析

为进一步完善和规范公路桥面径流收集系统,延长其服役寿命,先针对桥面径流收集系统的构造形式,对比分析了现有纵向排水管道固定构件的适应性,提出了不同桥梁截面形式所对应的最合理的排水管道悬挂附着方式;后针对桥梁伸缩缝位置、主桥与引桥截面变化处等的排水管道构造及设计问题,深入分析并提出了这些特殊位置处排水管道的连接方式。结果表明,针对不同桥梁截面形式,排水管道应采用不同悬挂附着方式,在桥梁结构特殊处应采用伸缩节或软管连接的方式。

跨河输水管桥施工技术研究

输水管桥施工质量是保障其安全运营的基础,本文以渭河管桥主桥部分施工为例,结合相应的地质勘察资料,对该工程施工进行深入分析研究,所得结论如下:(1)该工程工期紧、任务重,应在进场前做好充足的调研和准备。(2)应针对施工区地质和水文情况,因地制宜地设计施工方案,并提前做好调度安排。(3)施工以工程设计要求为基准,根据工程实际情况进行实时的计算与调整,以确保管桥各结构受力符合要求。(4)针对输水管道安装的特殊性,提出相应的施工方案,以保证施工质量与运营安全。

九龙水库倒虹吸管道桥受力及计算

南盘江倒虹吸管道桥位于新建水库的库底,除按常规桥梁设计外,水下桥梁还需重点研究水库低水位时水面浪压力、不同工况下动水冲击力及水库初次蓄水时水面漂浮物偶然作用等水平推力的影响。通过不同荷载标准组合比较,考虑建设期及运行期最不利工况下桥梁受力情况,对结构尺寸及配筋进行计算。同时,对桥梁上部结构的抗浮性和抗倾覆性进行演算,以确保水下桥梁结构的安全性及稳定性。

燃气管道随桥敷设安全措施总结

随着社会的进步,城市的发展,城镇燃气管道不可避免地要通过河流等障碍物,通过的方式一般为跨越或穿越。穿越工程一般要求较高(穿越的位置、与桥梁的间距、管道预制场地、设备停放位置等),跨越工程一般采用随桥敷设或管桥跨越等方式实施。如何安全、经济、合理地通过河流,必须通过综合论证来确定实施方案,该文通过燃气管道随桥敷设实际案例进行总结,分享相关经验心得。

基于试验研究的悬索桥输油管道振动特性分析

【目的】为研究悬索桥输油管道在内部流体作用下的振动响应,开展了悬索桥输油管道振动试验,分析其振动响应机理,并探索不同流量下管道的振动响应特性。【方法】试验中采用应变片测试技术采集跨越管道在内部流体作用下的变形数据,基于模态分析方法和傅里叶时频变换处理数据,得出管道振动响应。【结果】研究表明:管内不稳定流体的弹性激振会诱发悬索桥跨越输油管道周期性振动,管道的水平方向与垂直方向响应频率一致;试验中管道垂直方向为三阶模态振型,管道水平方向为二阶模态振型,管道在垂直方向上应变与位移幅值大于水平方向;管道的模态幅值、应变、频率及位移幅值均随着流量的增大而增大,在该试验工况下,流量变化暂未引起管道模态振型的改变。【结论】适当减小流量、增加管道系统的刚性支撑与阻尼结构均有利于降低管道振动,避免发生共振,从而降低管道疲劳断裂的风险。研究结果可为悬索桥输油管道的安全运行提供参考。

基于优化灰色模型的管道桥施工线形控制

传统灰色预测模型在桥梁线形预测中易受外界噪声干扰而导致预测精度降低,故采用Kalman滤波法对桥梁竖向位移数据进行降噪,并构建优化后的灰色预测模型。以某管道桥为工程依托,将优化前后的灰色模型预测得到的竖向位移值与经过验证的有限元模拟值对比,证明了Kalman滤波法对传统灰色预测模型的优化效果。结果表明:采用Kalman滤波法优化过后的灰色预测模型计算得到的预测竖向位移值与有限元模拟值相差较小,整体平均误差在12%左右,相较于传统灰色预测模型的预测精度得到了显著提高。

澳氹第四条跨海大桥市政供水管道设计

随着城市的发展,人们对供水水质和水量及供水可靠性要求逐渐提高,供水管道普及率逐年提升,淡水资源时空分布的不均衡使得沿跨海(江)大桥敷设供水管道已不可避免。城市供水管道跨越江海可采取新建管桥或从河床穿越的方式,但其施工和维修难度大、造价高;同时,管桥还要占用城市空间影响城市景观,而从河床穿越的供水管道则会增加供水水质污染及影响航道通航等风险。因此,以澳氹第四条跨海大桥市政供水管道设计为例,对典型的跨海(江)大桥敷设供水管道的前期方案、设计计算等进行了分析总结,并对其关键技术要点进行了探讨,对其他沿跨海(江)大桥敷设供水管道的工程设计施工等具有较大的指导意义。

复杂管线条件下市政道路桥梁施工技术

市政道路作为城市基础设施建设中至关重要的组成部分,对改善城市居住环境与人们出行有着不可忽视的作用。桥梁施工环节作为市政道路施工建设中不可或缺的环节之一,其工作开展的好坏关乎着市政道路施工的整体质量。基于此,本文首先阐述了市政道路施工的特点,其次归纳出在复杂管线条件下市政道路桥梁施工技术的主要内容,最后提出具有科学性与有效性的施工方法,以期为市政道路桥梁施工建设工作的开展提供参考。

桩基施工中废弃管线处理技术及成本分析

以沈阳地铁3号线工程高架段沿开发二十二号路下敷管线为依托,通过对比分析钢板桩+钢支撑明挖法、钢护筒跟进并拔除法、双护筒法、管道封填法的施工方法、优缺点及工程造价,并对管线封堵进行两次封堵试验,最终确定采用砂浆封堵管道方案作为最具性价比的施工方案,保证桩基施工质量及安全。

蒸汽管网钢桁梁桥结构设计与分析

本文以河北沧州渤海新区蒸汽管网工程中的蒸汽管道钢桁梁桥为研究背景,采用大型有限元软件Midas Civil开展桥梁全结构的受力分析与承载力及强度计算,相关计算结果为同类钢桁梁桥的设计与后续施工提供了理论依据。

下穿既有桥梁顶管施工要点分析

在既有桥梁结构物下埋设市政管网,采用顶管法施工相较于明挖法具有占地少、稳定土体沉降的优点而被广泛应用。但顶管施工过程中如何对既有桥梁进行安全防护、减少扰动,特别是现役状态下桥梁。研究表明,顶管施工过程中降低土体扰动范围、控制顶管线路、对桥梁桥墩进行土体加固,是保护桥梁结构的有效途径。因此,对下穿既有桥梁顶管施工要点进行分析,确保既有结构物的安全的情况下;完成顶管施工是很有必要的。

基于ANSYS的悬索跨越管道地震时程响应分析

以长庆油田输油一处某悬索跨越管桥为工程背景,应用ANSYS建立分析模型,采用时程分析法进行非线性地震响应分析。按轴向、横向、竖向分别输入地震波,分析结构在三种情况下的受力特点对比,得到不同方向的抗震性能。以三、四类场地地震波为输入,考虑不同地震烈度,一致输入和行波效应下结构关键部位位移、应力值,并用时程曲线直观表达参数随时间的变化。探讨了悬跨管桥在不同地震动情况下的受力特点和规律,找出薄弱环节并提出了改进措施,为地震预防及灾后拯救提供了一种有效途径。

后张法预应力梁管道压浆材料的研究及应用

管道压浆质量是影响后张法桥梁结构耐久性的重要因素之一。传统施工方法是在管道中灌注水泥浆体来保护预应力钢筋不锈蚀,当发生水泥浆体不合格或灌注不密实等原因时,预应力钢筋容易产生锈蚀现象,影响结构耐久性。通过比选原材料,优化配合比,进行工作性能、力学性能、膨胀性能、钢筋锈蚀性能等试验,成功研制出TK-G管道压浆剂产品,替代了传统施工方法采用的灌注水泥净浆。试验表明,研制的产品具有充盈度好、不分层、不泌水、微膨胀、不锈蚀钢筋、强度高等特点,使用研制的压浆剂可以提高管道压浆的质量,保证桥梁的正常使用寿命。目前,该产品已获得国家发明专利并在十多条高速铁路上施工应用,取得良好的社会和经济效果。

涡激振动下管桥段的模糊动力可靠性研究

本文首先给出了管道在流体作用下的力学模型 ,并对风力作用下管道产生涡激振动的机理进行了分析 ,从而建立了管桥在风力作用下的力学模型和相应的振动微分方程 ,同时给出了管桥的固有特性和动力响应分析结果。然后 ,在此基础上 ,提出了首超模糊失效、模糊疲劳失效和混合失效等三类模糊失效准则 ,并依据这些准则分别给出了动力可靠性的计算公式。最后 ,给出了具体的算例。

探索长输管道大型跨越的新形式—索托管桥

介绍了长输管道大型跨越常用的斜拉索管桥和悬索管桥两种结构型式的优缺点 ,提出了一种新的跨越结构型式—索托结构。对索托管桥的工作原理、力学模型、受力特点、主要优点以及存在的问题进行了分析。该结构外形酷似斜拉索管桥 ,受力状态却与悬索管桥有些相似 ,既具有斜拉索管桥和悬索管桥的优点 ,又弥补了各自的不足 ,大大提高了索的效率 ,节省了材料用量和工程造价 。

山区峡谷大跨度管道桥风致响应

山区气象条件非常复杂,气流对跨越山区峡谷的管道桥将产生非常不利的影响,大跨度管道桥的抗风问题已成为管道桥设计中重要的考虑因素。针对山区峡谷大跨悬索和斜拉管道桥两种类型的跨越结构,总结山区峡谷管道桥设计风参数的选取方法,得到了两座管道桥桥面高度处设计风速。通过节段模型风洞试验,获取了两种类型管道桥主梁的气动力系数,为桥梁的抗风设计提供了重要参数。基于全桥气弹模型风洞试验,总结了管道桥气弹模型的相似关系,给出了管道桥主梁、大缆、拉索、桥塔和桥墩各构件模型的设计和制作方法,特别是主梁模型设计中用到的"U"型弹簧设计方法,试验最后得出了这两类管道桥的风致响应特征。研究结果表明,跨度300m以下桁架管道桥具有很好的抗风安全性,为以后类似的管道桥设计提供参考和依据。