基于长期监测数据的大跨桥梁结构伸缩缝损伤识别

以润扬大桥悬索桥148 d的健康监测数据为对象,通过分析伸缩缝位移和环境条件的相关性,去除了温度、交通荷载等环境条件对伸缩缝位移的影响,并建立了桥梁伸缩缝的状态监测与评估方法.分析结果表明:温度、交通荷载与伸缩缝位移具有显著的相关性,位移随着温度升高而变大,随着交通荷载的增强而减小;风速和位移的相关性十分微弱.风对伸缩...     

大跨度悬索桥伸缩缝位移监测数据分析与评估

以南溪长江大桥120d的伸缩缝位移为对象,研究大跨度悬索桥伸缩缝的服役性能评价方法。首先,分析了伸缩缝位移与温度监测数据的相关性,在此基础上,采用高斯混合模型建立了伸缩缝位移的概率分布模型;其次,采用广义极值分布估计了设计基准期内伸缩缝位移的极大值和极小值;最后,对伸缩缝的运营性能进行了评价。研究结果表明,南溪长江大桥悬索桥伸缩缝位移与温度具有良好的负相关性;南溪长江大桥悬索桥的伸缩缝位移可以通过高斯混合分布模型来描述其概率分布;温度年变化作用下伸缩缝的极值位移远小于伸缩缝设计位移,表明伸缩缝的运营性能满足设计要求。     

连续梁桥缆索限位器设计方法

首先提出了梁桥有效搭接长度的确定方法.在参考国外缆索限位器设计方法的基础上,针对采用板式橡胶支座的连续梁桥,根据不同伸缩缝位置的约束特点,提出了对应的简化力学分析模型.简化模型考虑了板式橡胶支座滑动、缆索限位器和伸缩缝约束作用的非线性特性,在此基础上提出了不同伸缩缝位置处相应的缆索限位器设计方法.采用该方法对某桥进行了缆索限位器设计,并用非线性时程分析方法对限位器设计方法的有效性进行了评估.结果表明,所提设计方法能够有效地设计约束伸缩缝处墩梁相对位移的缆索限位器刚度,但设置缆索限位器后过渡墩的抗震要求有一定的增加.     

无伸缩缝公路桥梁及设计探讨

公路桥梁的伸缩缝是当今桥梁施工和维护中的难题之一。桥梁伸缩缝在设计、施工上稍有缺陷或不足,就会引起其早期破坏,即使是防水伸缩装置在长期使用后也会出现漏水．使得路面表层的含盐排泄水直接侵蚀主梁梁端、支座以及钢筋混凝土下部结构,这是我们经常遇到的最主要的腐蚀问题。基于此,无伸缩缝桥梁的概念被提出,本文主要结合相关研究案例,对无伸缩缝公路桥梁及其设计内容作了分析和阐述。     

既有公路桥梁病害分析及加固研究

本文探讨了公路桥梁病害的表现形式及成因,并对桥梁墩台基础病害、混凝土裂缝、钢筋锈蚀、桥面铺装层病害、桥头跳车、橡胶支座性能劣化、伸缩缝破损等常见病害成因进行了深入、系统的分析。同时,针对不同的桥梁病害,提出了相应的加固维修方法。     

公路桥梁伸缩缝常见病害成因分析及养护管理措施

在公路桥梁施工中,伸缩缝作为其主要部件,主要用于承担桥梁上部梁板之间的温差伸缩及车辆荷载,伸缩缝的损坏大大影响着行车安全,并会缩短桥梁的使用寿命。该文主要对公路桥梁伸缩缝的类型及其优缺点以及伸缩缝病害的防止与养护进行论述。     

桥台对连续梁桥纵向地震响应的影响

以一座带桩基础U形座式桥台的连续梁桥为背景,采用非线性时程方法,研究主梁、桥台和台后填土相互作用对桥梁结构纵向地震响应的影响,探索地震作用下容许桥台背墙进入弯曲屈服或背墙底剪断对桥梁支座位移、桥墩延性需求和桥台单桩弯矩地震响应的影响,并以桥台背墙的屈服弯矩、台梁之间间隙和墩高为参数进行参数分析.结果表明,与容许桥台背墙进入弯曲屈服相比,容许桥台背墙底部被剪断工况中的支座纵向位移、桥墩位移延性需求和桥台单桩弯矩明显减小;增大桥台背墙屈服弯矩可减小支座位移,桥墩位移延性需求随桥台背墙屈服弯矩增加呈现先逐渐增加再趋于稳定的趋势,桥台单桩弯矩呈现逐渐增加的趋势;减小伸缩缝间隙的大小可减小支座纵向位移,但可能会增大桥墩位移延性需求.     

桥梁支座失效病害分析及加固对策

以某市政桥梁盆式橡胶支座发生破坏为研究对象,研究了由伸缩缝失效可能导致的墩柱上固定支座上部螺栓剪断破坏这一严重问题,通过对破坏环节各个因素进行分析,由数据监测掌握裂缝变形程度.研究结果表明,伸缩缝的失效是导致该工况下桥梁支座破坏的直接因素,通过对该环节的修补及支座加固,完成了对桥梁破坏的补救加固工作,保证了施工质量及安全.     

公路桥梁伸缩装置病害及处治方法浅析

作为国家现代化标志的公路桥梁,是国民经济与社会发展的重要标志。桥梁伸缩装置作为公路桥梁的微小部分,对保证通车平顺起到了至关重要的作用。本文对常用的两大类型的桥梁伸缩装置病害进行综述,分析其病害产生的原因。从设计、施工、养护等多方面提出伸缩装置处治建议,为同类桥梁伸缩缝设计施工提供参考依据。但是无论什么类型的伸缩装置,其维修或更换都受桥面交通状况制约,从而难度较大。     

长联大跨复杂桥梁抗震设计及其方案优化

长联大跨连续梁桥因其跨越能力大、伸缩缝少等优点,应用较为广泛,且跨径联长有不断增大的趋势。该类桥梁在地震作用下的地震响应较为复杂,并且温度变形较大,受减隔震方案的支座选取及约束体系影响较大,在抗震设计时应予以考虑。本文以某长联大跨复杂连续梁桥为研究对象,建立有限元模型,对其抗震性能进行分析。结果表明:采用常规的设计方案不满足抗震要求,需进行减隔震设计。分别设计了单墩固定和双墩固定两种形式的墩梁连接方式,并从温度作用下产生的附加内力、伸缩缝位移、支座和墩柱的地震响应、减震率等方面进行了系统的对比分析,提出最优减隔震方案。分析表明:双墩固定方案的地震响应相对于单墩固定方案稍小,减隔震效率相对较高,且伸缩缝位移相对较小;双面摩擦摆+黏滞阻尼器方案地震响应最小,减震效果最好,但阻尼器易漏油,维护成本高;钢支座(边墩)+高阻尼橡胶支座(中墩)方案支座剪力偏大;综合考虑温度变化影响、地震响应、减震效果以及减隔震方案的可维护性和经济性等各方面的影响,双墩固定的钢支座(中支座)+高阻尼橡胶支座(边支座)方案较优。     

单节段装配式桥墩抗震性能试验研究

与传统整体现浇桥墩相比,装配式桥墩具有工期短、环境影响小、施工质量高等优点.装配式钢筋混凝土桥墩的抗震性能是其设计时需要考虑的关键问题之一.试验设计了一组现浇式及两组装配式桥墩试件,采用拟静力试验方法从破坏形式、水平承载力、位移延性与累积耗能等方面研究其抗震性能.试验结果表明:与整体现浇式桥墩相比,装配式桥墩的水平承载力与前者接近,位移延性与累积耗能能力稍差,残余位移偏大;钢套筒连接装配式桥墩的位移延性与累积耗能能力优于金属波纹管连接装配式桥墩.     

塔-梁纵向连接方式对多塔自锚式悬索桥抗震性能的影响规律

以福州市某在建的三塔自锚式悬索桥为工程背景,建立三维有限元模型,应用直接积分法进行非线性时程分析,分别研究纵向漂浮体系和约束体系下三塔自锚式悬索桥的抗震性能.计算结果表明:相对纵向漂浮体系而言,纵向约束体系中塔梁纵向约束可以有效地限制主梁的纵向振动,使得索鞍抗滑安全系数较大,边塔及中塔地震变形较小,主梁截面弯矩较小,梁端伸缩缝位移需求也较小.因此,从多塔自锚式悬索桥的抗震安全性角度考虑,建议采用塔-梁纵向约束体系.     

基于监测信息的悬索桥地基基础安全性评估

为利用监测信息自动对桥梁地基基础的安全性进行评估,在介绍润扬大桥地基基础监测系统的基础上,基于层次分析法的基本原理,提出了润扬大桥南汊悬索桥地基基础安全性评估的层次结构与体系,并在力学机理分析的基础上以百分制形式定量给出各个因子的评分标准.应用表明,由于本方法将专家确定权值与利用现场监测信息计算各个因素分值相结合,便于实际应用,多次评估结果能够准确地反映了桥梁基础的安全状况.     

基于磁场强度检测的悬索桥缆索锈蚀风险概率计算方法

为了分析和评定服役期内悬索桥缆索结构的锈蚀状态以及屈曲破坏风险概率,开展缆索结构的加速腐蚀试验,通过拟合得到磁场总强度与腐蚀失重率的关系。在已有的抗力概率模型和荷载概率模型研究的基础上,剔除次要因素,通过极限状态方程建立缆索结构锈蚀屈曲破坏风险概率计算方法。文章以某大跨径悬索桥为背景,根据三轴磁场强度检测结果,判断缆索结构的锈蚀状况,通过现场检测数据建立悬索桥有限元模型,计算缆索的抗力概率模型、荷载概率模型,从而得到悬索桥在当前缆索系统锈蚀状态下的破坏率。结果表明：随着试样腐蚀率的增加,磁场总强度呈现下降趋势,且其测值越离散。锈蚀评定方法能够较好的拟合磁场总强度和腐蚀失重率的关系。基于现场锈蚀评定和有限元模拟建立的悬索桥缆索结构锈蚀风险概率计算方法切实可行。     

基于三维扫描的钢筋混凝土梁受力状态反演方法

以实验室简支梁静力加载实验为数据来源,针对现有健康监测中传感设备的费用高、寿命短、数据接收困难等问题,提出了一种基于三维激光扫描技术的无损非接触检测方法,并结合有限元仿真技术,采用有限元正分析的位移反分析理论反演结构现状下弹性模量、受力状况以及重点监测部位应变,弥补了传统健康监测需表贴应变片、埋设传感器等带来的局限性,且有效降低了成本,为桥梁结构的健康监测与诊断评估提供了一种新方法、新思路.     

粘滞阻尼器参数对悬索桥抗震性能影响研究

以某悬索桥为分析对象,采用有限元仿真分析方法,研究了粘滞阻尼器不同参数对该桥抗震性能的影响.针对不同粘滞阻尼器阻尼系数以及阻尼指数组合,采用时程分析方法,比较分析了结构主要构件和部位的内力及位移地震响应结果.根据分析结果,并考虑结构实际应用情况,确定了合理的粘滞阻尼器参数.     

Comprehensive optimal control on seismic response of a single-tower self-anchored suspension bridge

Earthquake may cause severe damage to all kinds of bridge such as the falling down of the girder; therefore,effective measures should be employed to control the seismic displacement. In this paper,the method of comprehensive optimal control,com-bined with analytic hierarchy process,is employed to investigate the seismic response control of the Nanjing Jiangxinzhou Bridge,which is a single-tower self-anchored suspension bridge (SSSB). Also,3-dimensional nonlinear seismic response analyses are con-ducted. Three types of practical connection measures for seismic response control of SSSB are investigated,and the optimal pa-rameters of the connection devices are achieved by this method. Results show that both the elastic connection devices and the damp-ers with rational parameters can reduce the seismic displacement of the bridge effectively,but the elastic connection devices will in-crease the seismic force of the tower. When all factors are consid-ered,the optimal measure is by using the elastic connection devices and the dampers together. These results can provide references for seismic response control of SSSBs.     

悬索桥隧道式复合锚碇承载力计算方法

根据现场原位试验结果,分析了悬索桥隧道式复合锚碇系统(隧道式锚碇 预应力锚索)的可能破坏形态及其发生破坏的条件.采用极限理论,建立了锚碇系统的平衡方程.根据实际施工和设计特征,将锚碇-围岩接触面概化处理为4种力学模型,以节理力学理论和试验成果为基础,给出了相应的破坏准则.讨论了承载力简化计算公式中各分项系数的意义和取值方法,并用算例进行了验证.为设计工程师提供了对隧道式复合锚碇的一个整体设计思路和简化计算方法.