使用概率模型的桥梁维护成本计算方法研究

基于改进的事件树模型,考虑维护活动的相关性以及维护时间的不确定性,建立了桥梁的维护成本计算公式;推导了在维护过程中由于交通耽搁、交通堵塞以及改线所造成的燃油消耗成本、收费损失等用户成本以及社会成本的评估公式.由于桥面铺装属易损结构,其维护对交通流将产生很大的干扰,本文通过一座桥梁桥面的维护进行实例计算,验证了该计算方法的有效性.同时对折现率、分析基准年等参数进行了分析,得出其对成本分析的影响规律.该方法适用于新建的或既有的桥梁劣化结构,同时该方法适用于在可预见的维护策略下的一座或一组桥梁的成本计算.该方法和结果对桥梁基于全寿命成本设计、维护和管理具有一定的参考价值.     

工程陶瓷高效深磨温度场的有限元仿真

在磨削温度实验的基础上,运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究,得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布;并分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响.结果表明:随着砂轮线速度增加,磨削温度场温度梯度增大;而随着磨削深度增大,不同材料的磨削温度梯度变化不同,且磨削温度梯度与磨削热裂纹的产生有一定的对应关系.     

Aerodynamic problems of cable stayed bridges spanning over one thousand meters

The elongating of cable-stayed bridge brings a series of aerodynamic problems. First of all,geometric nonlinear effect of extreme long cable is much more significant for cable-stayed bridge spanning over one thousand meters. Lateral static wind load will generate additional displacement of long cables,which causes the decrease of supporting rigidity of the whole bridge and the change of dynamic properties. Wind load,being the controlling load in the design of cable-stayed bridge,is a critical problem and needs to be solved. Meanwhile,research on suitable system between pylon and deck indicates fixed-fixed connection system is an effective way for improvement performance of cable-stayed bridges under longitudinal wind load. In order to obtain aerodynamic parameters of cable-stayed bridge spanning over one thousand meters,identification method for flutter derivatives of full bridge aero-elastic model is developed in this paper. Furthermore,vortex induced vibration and Reynolds number effect are detailed discussed.     

General design of Sutong Bridge

The main span of Sutong Bridge is a double-pylon, double-plane cable-stayed bridge with steel box girder, which has the world＇ s longest central span of 1 088 m within cable-stayed bridges. To overcome problems caused by severe meteorological conditions, perplexing hydrological conditions, deep buried bedrock and higher navigation level, many new technics and methods were created. Keys including structural system, steel box girder, stayed cable, tower, pier, tower foundation, collision avoidance system, wind-resistance, seismic-resistance, structural nonlinear response and structural static stability were presented individually in this paper.     

考虑剪滞效应薄壁箱梁挠度分析

为研究荷载的横向作用位置对箱梁的剪滞效应的影响,通过对瑞斯纳假定做一些修改,用能量变分法建立其微分方程,并得到其理论解答,进一步导出挠度计算公式,并对其进行了分析．由数值算例可知,根据本文公式计算出的结果与ANSYS计算结果吻合良好,这证实对假定所做修改的正确性．     

增加荷载作用下纤维增强混凝土的动态断裂研究

利用建立的纤维增强混凝土动态裂纹模型,将桥联处用载荷表示,当裂纹扩展时,纤维连续开裂.研究结果表明:利用复变函数论方法,将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbert问题;通过自相似方法,求得纤维增强混凝土的动态扩展裂纹的坐标原点分别在增加载荷Px/t和Pt~3/x~2作用下的位移、应力和动态应力强度因子的解析解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.     

基于热-结构耦合的高炉无钟炉顶阀箱疲劳寿命预测

根据装料设备的工作流程,确定阀箱3种最不利的载荷工况;基于热-结构耦合理论并利用有限元分析软件ANSYS研究阀箱在温度载荷和机械载荷作用下的热-结构耦合问题,得到实际工况下阀箱的温度场、应力场以及危险部位的应力谱;依据裂纹萌生和扩展理论对阀箱进行疲劳寿命预测.研究结果表明,在3种载荷工况作用下阀箱应力均低于材料的屈服强度,其安全系数为1.8～3.2,且阀箱的变形在允许范围之内,阀箱静强度及刚度满足要求;阀箱疲劳寿命大于107,也满足要求.     

贯流式泵站施工期的温控防裂对策研究

针对泵站结构施工期易开裂的问题,阐述了裂缝成因,提出了相应的防止措施.得出早期的内外温差和外部约束是产生表面裂缝的主要原因.采用了表面保温、水管冷却及设置砌体等方法来防止墩墙混凝土产生温度裂缝.利用水管冷却混凝土温度场和应力场的三维有限单元精确算法,对某大型贯流式泵站墩墙结构的施工期温控防裂进行了仿真计算,结果显示计算方法精确、防裂效果良好,对此类工程具有一定的参考价值.     

基于土-钢共同作用模型的覆土波纹钢板拱桥施工过程受力分析

通过积分计算波纹钢板截面特性,并利用刚度等效的原则将其简化为平钢板,建立了平面二维土体与结构共同作用模型,计算分析了土体参数对结构受力的影响.采用有限元分析技巧,对一座实际波纹钢板拱桥的施工过程进行了模拟,计算分析了施工过程中关键截面的变形和内力变化规律.计算和分析结果表明,波纹板截面特性的积分算法具有很高的精度,通过刚度等效方法建立的土-钢共同作用模型可以考虑土与结构相互作用.施工过程的模拟结果说明,覆土波纹钢板拱桥施工过程中变形和内力变化较大,施工中应严格分层,对称回填、压实,并应特别注意覆土回填至拱顶附近时的位移和内力变化.     

桥梁混凝土裂缝问题探讨

在桥梁建造和使用过程中,桥梁混凝土的裂缝问题可以说是“常发病”和“多发病”。文章对桥梁混凝土常见裂缝产生的原因从设计、施工等多个方面进行了分析,并提出了裂缝防治的措施,希望对广大桥梁建设工作者有所裨益。