中美专家共探可持续桥梁设计、建造与维护

由长安大学公路学院举办的“可持续桥梁设计、建造与维护国际会议”（International Conference on Sustainable Bridge Design，Construction and Maintenance，简称ICSBDCM）于2014年7月12～13日在西安市长安大学举行。

正交异性钢桥面板典型细节疲劳强度研究

为合理确定正交异性钢桥面板疲劳强度,该文对国内外疲劳试验成果进行分析,确定有效的钢桥面板疲劳试验数据,结合典型细节疲劳开裂机理,提出适应于中国抗疲劳设计与建造水平的钢桥面板疲劳强度等级(200万次循环对应的疲劳强度)。研究结果表明:顶板与纵肋连接细节疲劳强度受焊缝型式影响较大,采用角焊缝连接时疲劳强度为50级,采用部分熔透焊缝连接时为60级;纵肋与横隔板连接细节横隔板焊趾处疲劳强度为70级,纵肋腹板焊趾处为55级;横隔板挖孔细节疲劳强度为70级;纵肋拼接细节疲劳强度与拼装间隙密切相关,拼装间隙小于3 mm时疲劳强度为40级,拼装间隙4 mm^6 mm时疲劳强度为70级,拼装间隙8 mm^12 mm时疲劳强度为100级。纵肋与横隔板连接细节横隔板焊趾处、横隔板挖孔细节和纵肋拼接细节疲劳强度与现行中国JTG D64规范一致,而顶板与纵肋连接细节、纵肋与横隔板连接细节纵肋腹板焊趾处疲劳强度低于JTG D64中的疲劳强度等级。在进行正交异性钢桥面板抗疲劳设计或疲劳评估时,应综合考虑细节构造、制造质量以及实际使用状况等因素,采用合理的疲劳强度等级。

城市化背景下的绿道应用研究

绿道建设是应对我国城市化背景下的生态保护、慢行通勤、户外休闲三个主要问题的有效手段。文章通过总结我国城市绿道发展的基础与问题,梳理绿道发展进程与理论成果,提出了三种适合我国城市推广应用的绿道类别,即:生态绿道、慢行绿道和观光绿道,并结合现阶段城市发展现状,为城市化背景下绿道应用提供了实施建议。

自锚式悬索-斜拉桥吊装施工方法及其性能分析

浙江东苕溪大桥采用(75+228+75)m自锚式空间索形悬索-斜拉体系,该桥采用"先缆后梁"方案施工,以避免施工期对航道的干扰。针对该桥"先缆后梁"吊装施工,在已有临时固结法的基础上,提出了塔梁临时锚固法,即施工中通过边跨加劲梁和塔梁临时锚固装置(由格栅架、传力撑及竖向限位装置组成)将主缆水平力传递给桥塔基础来实现中跨加劲梁的吊装施工,待加劲梁合龙后,通过合龙口间隙调整装置(由反力牛腿和千斤顶组成)调整合龙口间隙,将主缆水平力再从桥塔基础平稳地转移到加劲梁,完成体系转换。为保证塔梁临时锚固装置和桥塔基础的受力安全,采用有限元法对其进行受力分析,结果表明,塔梁临时锚固装置及桥塔基础的受力均满足规范要求。

巴拿马运河三桥景观与造型设计

巴拿马运河三桥是连接巴拿马北部、运河东岸科隆市的玻利瓦尔路和运河西岸加通路的一座跨运河大桥,全长2 667m,主跨530m,双向4车道,为双塔双索面斜拉桥,采用混凝土双箱主梁。通过对大桥桥址自然环境和地域文化的调查与分析,确定了大桥的造型设计元素——"V"形元素。在设计过程中,采用比例图解法,确定边跨与中跨比例为0.4,接近黄金分割比;在桥塔设计中,采用力线造型法,以环境调查获取的"V"形元素为桥塔的基本造型元素,创作出受力明确、视觉轻巧、造型新颖的塔型;辅助墩与过渡墩造型借鉴了桥塔下塔柱造型,造型简洁、承力明确;引桥桥墩造型同样借鉴桥塔下塔柱造型,并针对墩身比例效果进行高、中、低墩区的桥墩尺寸优化。全桥造型元素一致,景观风格统一,体现了当地自然与文化特征在现代桥梁景观与造型设计中的创新应用。

基于评估基准期的既有梁桥时变可靠度评估方法

针对基准时间参数不断变化的特点和各要素时间轴相统一的内在要求,开展基于评估基准期的时变可靠度评估研究.指出时变可靠度分析中抗力、荷载效应、目标可靠指标都是评估基准期的函数.基于等超越概率准则,建立了评估基准期的迭代求解方法;采用活载效应修正系数,建立了给定评估基准期内的车辆荷载效应模型;基于年失效概率相等准则,建立了给定评估基准期的目标可靠指标计算方法.引入材料退化模型,形成了在役RC梁桥剩余寿命分析技术.分析表明,所建议方法能够与现行可靠度标准体系相匹配,实用性较高.

混凝土梁桥疲劳安全监测与评估

采用动态称重技术,对崾岘大桥进行了35 d的交通荷载监测,研究了车辆荷载对混凝土桥梁疲劳寿命的影响;利用声发射技术,进行了连续16 d的在线监测,并通过对典型位置的数据信号统计给出了该桥的工作状态;通过21 d的疲劳应力监测,采用S-N曲线和线性累积损伤理论计算受拉主筋寿命为1 239 a;依据断裂力学评估模型估算的疲劳寿命约为245 a。研究表明:荷载监测、疲劳应力监测、声发射监测和疲劳寿命评估技术的融合应用,可更为全面地评估既有混凝土梁桥的使用安全。

洞庭湖二桥造型设计

洞庭湖二桥位于湖南省岳阳市七里山附近,是杭瑞国家高速公路临湘(湘鄂界)至岳阳公路的控制性工程,全长3 070m,主跨1 480m,采用钢桁主梁,双向6车道布置,为单主跨双塔悬索桥。总体景观设计中,通过对大桥桥址自然环境和地域文化的调查与分析,从具有当地文化特色的"排箫"中抽象出基本的竖向线条造型元素。在主桥比例设计中,采用比例图解法与黄金分割法确定边、中跨比。在构件造型设计中,桥塔造型采用力学图式法,以竖向线条元素为桥塔基本造型元素,创作出受力明确、韵律良好、造型新颖的塔型;引桥桥墩造型采用立面竖向刻槽设计;锚碇侧面造型采用分层线条设计;主梁采用通透的桁架梁。全桥造型元素一致,风格统一,体现了当地自然与文化特征在现代桥梁造型设计中的应用。

桥梁二维造型价值理论

为推动桥梁景观与造型设计的良性发展,有效引导桥梁景观与造型基本原理、原则及方法到设计实践当中,提出桥梁二维造型价值理论。理论以价值哲学为基础,在分析桥梁价值构成与创造原理的基础上,阐明了桥梁造型在桥梁价值创造中的作用。论述了概念构思、结构找型、外形塑造、内部构造为桥梁造型价值创造的必要步骤;关注桥梁与桥梁周边环境关系的总体层次、关注桥梁构件间受力与比例等关系的主体层次、关注桥梁构件自身比例与尺度等关系的构件层次为桥梁造型价值创造的三大层次。以桥梁造型价值的创造步骤、创造层次作为坐标的横轴与纵轴,形成桥梁造型价值创造的二维坐标系,内含的12个交叉点涵盖桥梁造型价值创造的主要内容。最后,对这12项主要内容进行了阐述并完成了它们之间的逻辑关系分析,构成了完整的桥梁二维造型价值理论体系。