软土地基上大型沉井基础安全监控模型

为了提高软土地基上大型沉井基础稳定性评价和安全监控的有效性,以江阴长江公路大桥北锚碇沉井基础为对象,在研究影响其稳定和安全运营主要因素的基础上,探讨了监控系统的主要结构,并从基础位移监控、基础抗滑稳定监控和地基土稳定监控3个方面建立了散索鞍水平位移监控模型、沉井前侧地基土水平向反力监控模型和基底反力监控模型.在综合现场观测数据和数值模拟结果的基础上,探讨了监控模型中原因量的主要构成及其与监控效应量之间函数关系的确定方法,并给出了江阴长江公路大桥北锚碇沉井基础主要控稳模型——散索鞍水平位移监控模型在通车运营期的具体函数表达式.研究结果表明,基础变位是软土地基上大型沉井基础的主要控稳因素,通过安全监控模型对其进行控制能为建筑物的安全运营提供保障.     

某长江公路大桥基于专家经验法的安全风险评估方法研究

桥梁结构风险评估贯穿于桥梁建设全过程,文章以某长江公路大桥为例,基于专家经验法,主要介绍该桥在方案初步设计阶段的安全风险评估方法及其主要评估流程,重点论述了风险等级的确定和专家调查表的编制办法,同时简要阐述了桥梁风险评估的现状及前景.     

钢桥面板U肋与盖板焊缝构造细节疲劳性能评估

为了评估正交异性钢桥面板U肋与盖板焊缝构造细节的疲劳性能,以九江长江公路大桥钢箱梁实际结构为研究对象,设计疲劳试样进行疲劳试验,得到用于该构造细节处疲劳寿命评估的失效概率分别为50%及2.3%的Δσ-N(应力幅-循环次数)曲线,参照欧州EC.3规范规定,将所得疲劳曲线延长至长寿命区,提出适合该细节处的疲劳设计曲线及其方程。依据实测车辆荷载谱及简化的钢桥有限元模型,选择合理的加载方式与荷载冲击系数,计算得到构造细节疲劳关注点的应力-时间历程曲线及名义应力谱,并对该构造细节的疲劳寿命进行评估。研究结果表明:在实测车辆荷载谱作用下,该构造细节处最大应力幅为45.39MPa,小于疲劳截止限,该细部构造满足疲劳设计要求;研究成果可为公路大桥维修保养和健康监控等提供参考依据。     

大跨径悬索桥主缆系统施工控制计算

基于悬索桥在恒载作用下的力学特点,建立起了主缆施工控制计算的解析迭代法,以此确定恒载状态下成桥线形、主缆无应力长度,并可迭代出空缆线形、主索鞍顶推预偏移量及索夹安装位置等.宜昌长江公路大桥的应用表明,该解析迭代的系统计算方法,收敛速度快、精度高,是一种有效计算方法.     

宜昌长江大桥支座更换施工工艺及应用技术

本文以更换宜昌长江公路大桥支座四氟板工程的实例,结合PLC控制液压同步顶升的施工工艺,对顶升过程中的设计方法和关键技术进行了研究。与传统的支座更换方法相比,该方法具有不中断交通、工期短、同步精度高、安全性强等突出的优点,具有广泛的借鉴和推广意义。     

大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟

通过对桥梁结构健康监测和评估研究现状的简单评述，讨论了结构健康监测和状态评估中的关键理论与技术问题，介绍了笔者近年来在大型桥梁以健康监测和状态评估为目标的结构模拟方面开展的一系列关键理论和技术问题研究；通过对2个大跨悬索桥——香港的青马大桥和江苏的润扬长江公路大桥的有限元建模和模型修正过程，探讨了大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟的技术要求、建模方案与策略．研究表明：大跨桥梁以结构状态评估为目标的有限元模拟，必须是建立于衔接理论基础上的多尺度结构模拟．在桥梁结构整体动力响应分析确定了关键损伤构件的基础上，需进一步建立关键构件的局部模型以分析在桥梁结构全尺度有限元模型中无法模拟的细节行为，即发生于焊连接件的局部应力集中和损伤累积行为．     

武汉阳逻长江大桥南锚碇基坑超大体积底板施工技术

针对大体积混凝土浇筑后容易出现裂缝的问题,武汉阳逻长江公路大桥南锚碇基坑工程根据温控计算结果采用了有侧限微膨胀混凝土不设后浇段和冷却循环水施工技术,并采取了合理的浇筑工艺和监控手段,防止了有害裂缝的出现.     

润扬大桥斜拉桥结构安全评估的有限元建模与修正

通过对润扬长江公路大桥斜拉桥的有限元建模和模型修正过程,探讨了大跨桥梁结构以损伤预警、损伤识别与安全评估为目标的有限元建模策略.根据斜拉桥桥面系的特点和安全评估的要求,建立并修正了三维精细有限元模型,动力特性分析结果与实测结果的对比证实该有限元模型的正确性和可靠性.探讨了正交异性桥面系的有限元模拟方法,并以损伤预警与损伤识别为目标建立了简化有限元模型.与精细模型的动力特性对比表明,该模型可作为结构损伤预警与损伤识别分析的有限元模型.     

水下钻孔爆破减震孔与气泡帷幕协同减震效果研究

为研究水下钻孔爆破中减震孔与气泡帷幕协同作用的减震效果,结合万州长江公路大桥防撞设施水下爆破工程,利用ANSYS/LS-DYNA对水下钻孔爆破中减震孔与气泡帷幕协同作用的减震效果进行了数值模拟研究.将减震孔与气泡帷幕单独作用对比减震孔与气泡帷幕协同作用进行了分析,并结合现场监测数据,对万州长江公路大桥的桥墩结构稳定性进行了判定.结果表明:减震孔和气泡帷幕单独作用时桥墩处特征单元峰值合成振动速度都比无减震措施存在时分别减小57.86%和46.33%;减震孔和气泡帷幕协同作用时,桥墩特征点峰值合成振动速度比无减震措施作用时降低77.63%;可见采用该协同作用措施可以有效地减弱水下钻孔爆破对大桥的影响,使万州长江公路大桥处于安全状态.     

斜拉桥模态试验研究

对斜拉桥进行试验模态分析,对验证设计、建立结构的动力学模型以及桥梁安全运行状态进行评估。采用环境脉动法对仙桃汉江公路大桥进行模态试验分析,取得了该斜拉桥振动的较为正确的模态频率、阻尼及较理想振型,与有限元计算结果基本吻合,从而验证了该模态分析方法的合理性和有限元模型的准确性,也为大桥的进一步研究提供依据。使得大桥长期安全运行的健康监测评估得到实现。     

大跨度PC斜拉桥收缩和徐变变形分析的研究

文章以荆州长江大桥（一座主跨为500m的PC斜拉桥）为例介绍了PC斜拉桥静力变形监测数据的采集方法,通过分析温度变形,剔除实测变形中的温度影响,得到因混凝土材料的收缩徐变而导致的结构变形,进一步按桥梁规范的计算模型和计算参数得到的收缩徐变影响的理论计算值得到了桥梁健康监测结果较好的验证。这对于大跨度PC斜拉桥的设计、施工和成桥后的计算分析具有重要的意义和作用。     

中小型桥梁广域健康监测系统的研究

我国是桥梁大国,由于结构老化、运营管理以及建设质量等问题,近年来全国各地相继出现桥梁垮塌事故,造成了严重的人员伤亡和巨大的财产损失。为了保证既有桥梁的安全运营和尽可能延长其安全使用年限,对既有桥梁进行实时健康监测是非常必要的。由于桥梁健康监测系统投资、运营费用巨大和监测技术的不成熟,除少数特大型桥梁安装了监测系统9,9%以上的大、中、小跨径的桥梁都处于监测系统覆盖的盲区。文章主要探讨中小型桥梁健康监测系统的现状及近年来的进展,提出了一种基于智能传感器的中小型桥梁广域健康监测系统结构。     

超宽公路架桥机优化设计与应用：以贵州省新平河特大桥为例

针对在超宽梁架设过程中,由于桥墩的墩顶直径较小,使得前支腿间距过窄,横梁会与架桥机前支腿产生干涉,并且现有架桥机无法满足喂梁和架设要求这一问题,本文提出了超宽公路架桥机前支腿内收的设计方案,成功解决贵州省钢-混桥梁实际施工建设中的技术难点,实现了超宽连续超宽钢主梁的整孔高效架设,并以贵州省都匀至安顺高速公路新平河特大桥铺设为例,进行了有限元分析与现场应力、挠度监测,验证了本文架桥机的结构安全性能,为超宽公路架桥的应用提供参考。     

润扬长江大桥结构健康监测系统研究

介绍了国家重点工程——润扬长江大桥结构健康监测系统研究的主要成果，综合评述了大跨桥梁健康监测研究的主要进展和关键问题．主要内容包括：系统的构成、目标和主要子系统的功能、监测项目的确定和布点策略、监测仪器的选择与检测技术分析、桥梁结构状态识别与安全性评估的方法与策略等．文中较为系统地论述了目前大跨桥梁健康监测系统建立与研究中的主要问题，指出了结构健康监测技术、状态识别和可靠性评估的可能技术途径，阐述了大跨桥梁健康监测系统的发展方向．     

基于程度分析的中小桥梁评估方法

考虑到公路和城市桥梁评估规范结果可能存在的差异,对城市内的原公路桥梁提出基于程度分析理论的评估方法.首先,采用心理测量试验和定性问题的定量描述研究评估标度及扣分值;其次,基于桥梁评估规范确定缺损、构件及部件的权重;然后,引入桥梁缺损对结构使用功能影响系数及缺损发展变化状况修正系数得到缺损最终扣分值;最后,结合分层加权方法计算各部件及全桥的技术状况评分.结果表明,采用基于程度分析的桥梁评估方法计算得到的全桥评分低于城市规范评分但高于公路规范评分.当基于不同规范得到的评估结论出现较大差异时,程度分析方法可作为一种辅助的评估方法.     

桥梁健康监测应用与研究现状

桥梁损伤诊断与健康监测是近年来国际上的研究热点 ,在实践方面 ,土木工程和航空航天工程、机械工程有明显的差别 ,比如桥梁结构以及其他大多数土木结构 ,尺寸大、质量重 ,具有较低的自然频率和振动水平 ,桥梁结构的动力响应极容易受到不可预见的环境状态、非结构构件等的影响 ,这些变化往往被误解为结构的损伤 ,这使得桥梁这类复杂结构的损伤评估具有极大的挑战性 .本文首先给出了结构健康监测系统的定义和基本构成 ,然后集中回顾和分析了如下几个方面的问题 :①损伤评估的室内实验和现场测试 ;②损伤检测方法的发展 ,包括 :(a)动力指纹分析和模式识别方法 ,(b)模型修正和系统识别方法 ,(c)神经网络方法 ;③传感器及其优化布置等 ,并比较和分析了各自方法的优点和不足 .文中还总结了健康监测和损伤识别在桥梁工程中的应用 ,指出桥梁健康监测的关键问题在于损伤的自动检测和诊断 ,这也是最困难的问题 ;最后展望了桥梁健康监测系统的研究和发展方向     

视频数据挖掘的非接触式桥梁振动监测

为克服传统桥梁监测技术施工难、成本高和观测点少等不足,利用视觉技术实现了非接触式桥梁振动状态监测。该方法包含视频数据采集、视频数据分析与结果可视化等3个环节。其中,视频数据分析环节又包含3个步骤:首先,对视频中的稳定像素点进行定位;然后,根据视频中稳定像素点的数值变化,由视频数据挖掘方法建立视频热噪声模型;最后,由视频热噪声模型计算出视频中桥梁各局部位置上的振动频率。实验结果表明,该方法可有效侦测到桥梁可见结构部件上出现的人眼不易察觉的微弱振动,并对桥梁不同局部位置上出现的振动频率进行同步定量测算,从而提供了一种便捷高效、成本合理、通用性好的桥梁结构健康监测新途径。     

大跨度预应力混凝土箱梁桥的健康监测系统

为了解决大跨度预应力混凝土箱梁桥出现的严重的安全问题(如结构性开裂和不正常的过度下挠等),设计和构建了该类箱梁桥的结构健康监测系统。依据箱梁的结构与损伤特点,该系统的软硬件包括5个部分:结构与环境温度监测子系统、挠度监测子系统、应变监测子系统(含箱梁桥关键断面的应变及主要裂缝的宽度)、动力特征监测子系统以及数据无线传输子系统。根据对箱梁桥该系统建设的经验与部分现场监测的结果,对健康监测系统的设计和构建提出了新的建议。     

桥梁的损伤识别

现在很多桥梁都安装了监测系统 ,自动损伤识别是桥梁健康监测系统的核心技术和热点研究问题。文章介绍了几种桥梁损伤的识别方法 ,包括动态法、静态法、有模型法、无模型法、位移法、应变法以及 BP和 RBF神经网络法的比较。目前健康监测系统尚不具备损伤识别能力。如何设计一个高效的用于结构损伤识别的自动损伤识别系统 ,是个值得研究的问题     

Closure technique for the hybrid girder cable stayed bridge of Edong Bridge

Based on Edong Yangtze River Bridge, which is the second longest hybrid girder cable stayed bridge with 926 m long main span, the influencing factors and crucial techniques of the main span closure method for long span hybrid girder cable stayed bridge are studied. After theoretical analysis, numerical evaluation and practical test, the loading assistant closure method is employed in Edong Yangtze River Bridge. The loading assistant closure method, with better thermal adaptability and less influence on bridge line and the forced status, can meet the requirements of the unstressed state control method. Based on the mentioned advantages, the loading assistant closure method is applicable to long span hybrid girder cable stayed bridges. The conclusion can provide a reference for the further design of the similar bridges.