无人机在公路桥梁检测中的应用

随着我国桥梁建设体量及在役桥梁龄期的不断增长,桥梁管养已经成为1个重大研究课题。常规的桥梁检测手段,由于其自身的局限性,已经难以满足桥梁管养的要求。因而,在桥梁检测领域急需使用自动化作业设备来弥补现有检测方式的不足。其中,无人机因其小巧灵活的特点已经被成功应用于桥梁检测领域。文章基于吉林省某大桥和江西省某大桥的无人机检测应用实例,分别对无人机桥梁检测系统的组成、应用优势和检测关键技术进行了介绍,通过采用无人机对桥梁经常性检查部位进行检测,阐述了无人机检测的具体内容,为无人机桥梁检测提供参考经验。

粉煤灰基超高性能混凝土配合比优化研究

粉煤灰部分取代水泥制备UHPC,研究粉煤灰基矿物外加剂FA-ad、减水剂种类及掺量、灰砂比、胶凝材料配比、水胶比和钢纤维掺量对UHPC流动性和力学性能的影响,并结合上述因素对UHPC的配合比进行优化。结果表明:粉煤灰基矿物外加剂FA-ad对UHPC流动性影响最大;SD~600P~02减水剂效果最好;灰砂比为1∶1时较合适,矿物掺合料最优掺量为25%,最优水胶比为0.18,钢纤维最优掺量为2%。

疲劳作用下CFRP加固混凝土梁抗弯可靠度分析

为了更好地评估单轨交通混凝土轨道梁加固后的服役寿命,建立了基于环境与疲劳荷载双重作用影响下的加固梁抗弯承载力功能函数时变模型。同时,基于JC法计算不同疲劳频次下混凝土梁加固前后的时变抗弯可靠度。结果表明:在疲劳与环境等因素作用下,早期混凝土梁的抗弯可靠度呈线性下降,而在后期降低速率进一步的增大,相比单一环境因素影响其可靠度下降更快。另外,混凝土梁的抗弯可靠度呈现出随年交变频率增加而逐渐降低的明显趋势。在运营基准期的52%后,混凝土梁应用侧面内嵌CFRP加固技术,能够继续运营基准期的34%。总的来看,采用侧面内嵌技术加固混凝土梁,可有效提供其服役寿命,服役早期加固效果更佳。

基于WIM数据的钢箱梁斜拉桥疲劳荷载谱分析及寿命预测研究

由于钢桥面板的疲劳损伤主要来源于车辆荷载的反复作用,因此,为了预测钢箱梁斜拉桥的寿命,需要对其在重载交通流量下的疲劳荷载谱进行研究.该文以某大跨度钢箱梁斜拉桥为背景,基于桥梁健康监测系统中的WIM模块采集得到一定时段的车重、轴数、轴距等车辆荷载参数,采用统计分析方法对其进行批量化处理分析,得到了等效模型车的疲劳荷载谱.以此为基础,选取了钢箱梁斜拉桥易发生疲劳损伤的U型肋、盖板、横隔梁等重点部位进行疲劳寿命分析,分析结果表明:各重点部位尚未产生过大损伤疲劳.

在役简支T梁结构连续化改造中的支座选型研究

为研究不同型式支座对桥梁结构受力性能的影响,文中以某40 m预应力混凝土简支T梁桥连续化改造加固为例,通过对2种不同型式支座下桥梁结构进行受力分析及对比,对双支座桥梁结构连续的支座选型展开研究。结果表明,相对于刚性支座,橡胶支座可以明显地减小墩顶负弯矩。在此基础上,对2种不同型号的弹性橡胶支座支反力进行承载能力极限验算,计算结果表明,GJZ 400×400×99型板式橡胶支座满足该类桥梁要求,相对合理。

新型非标拉压钢支座的静疲劳性能试验研究

为评估公铁两用桥梁的新型非标拉压钢支座力学性能,本文通过对2个支座的竖向静力抗压试验和2个支座的200万次的疲劳试验,分析静荷载作用和不同加载频次对应设计荷载作用下支座的压缩变形规律,进而分析疲劳加载过程中支座体系刚度和强度。结果表明:静荷载达到2400kN时,荷载变形曲线出现拐点,此时支座内的平面滑板已发生较大塑性变形,压缩变形量基本完成,后期加载引起的支座变形主要是钢材的压缩变形引起;支座在不同加载频次后静载至设计荷载时的压缩变形值呈下降趋势,这与超高分子量乙烯板储油孔磨平有一定的关系。总体来看,新型非标拉压钢支座静疲劳荷载作用下,呈现出较好的刚度与强度,且压缩变形力学性能满足规范要求。

新型非标拉压钢支座的静疲劳性能试验研究

为评估公铁两用桥梁的新型非标拉压钢支座力学性能,本文通过对2个支座的竖向静力抗压试验和2个支座的200万次的疲劳试验,分析静荷载作用和不同加载频次对应设计荷载作用下支座的压缩变形规律,进而分析疲劳加载过程中支座体系刚度和强度。结果表明院静荷载达到2400kN时,荷载变形曲线出现拐点,此时支座内的平面滑板已发生较大塑性变形,压缩变形量基本完成,后期加载引起的支座变形主要是钢材的压缩变形引起曰支座在不同加载频次后静载至设计荷载时的压缩变形值呈下降趋势,这与超高分子量乙烯板储油孔磨平有一定的关系。总体来看,新型非标拉压钢支座静疲劳荷载作用下,呈现出较好的刚度与强度,且压缩变形力学性能满足规范要求。

环境作用下侧面内嵌碳纤维增强复材加固混凝土梁抗剪可靠度分析

为了评估环境作用对侧面内嵌碳纤维增强复材(CFRP)加固钢筋混凝土梁抗剪可靠度的影响,在考虑环境作用的情况下建立了加固梁极限状态抗剪承载力功能函数时变模型;基于当量正态化法(JC法)计算不同恒载标准值与活载标准值比值下混凝土梁加固前后的时变抗剪可靠度,继而评估加固梁的服役年限。结果表明:混凝土梁抗剪可靠度随服役时间在早期呈现缓慢下降,而后期呈线性快速下降的趋势;加固梁相比未加固梁,可靠度有一定程度的提高。抗剪梁在达到80%的服役基准期之后,采用侧面内嵌CFRP技术进行加固,可以延长梁体的抗剪服役寿命,约为服役基准期的8%。

双重因素影响下CFRP加固混凝土梁的时变抗剪可靠度分析

为了计算在环境与疲劳荷载双重作用下CFRP加固混凝土梁的时变抗剪可靠度,以侧面内嵌CFRP加固混凝土梁为研究对象。首先,建立加固梁的抗力模型;其次,构建双重作用下加固梁斜截面承载力极限状态功能时变函数;最后,基于JC法计算不同荷载频率下混凝土梁加固前后的时变抗剪可靠度。结果表明,双重作用下,在服役基准期的50%以内时,混凝土梁抗剪可靠度随服役时间呈现缓和线性下降,而后降低速率快速增大;混凝土梁抗剪可靠度随年交变荷载频率的增加而逐渐降低,年交变荷载频率对混凝土梁的可靠度变化的影响非常明显。另外,在服役基准期的58%之后,采用侧面内嵌CFRP对混凝土抗剪梁进行加固,可以继续服役基准期的12%左右。总地来看,采用侧面内嵌CFRP加固后,混凝土梁的服役寿命在一定程度上有所提高。但是,建议宜在服役前期对混凝土梁进行抗剪加固。