大跨径连续刚构桥健康监测与评估系统设计

为建立一套适用于大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁的健康监测与评估系统,实现桥梁管理的现代信息化,从系统的功能性出发,研究了桥梁健康监测与评估系统的结构、组成,选取了桥梁应变、挠度作为主要的静力监测参数,通过结构仿真计算确定了参数的预警标值,采用基于层次分析法的变权综合理论作为评估方法并建立了桥梁状态评估模型,合理有效地选取了监测设备,建立了远程在线数据采集监测系统,应用参数化、智能化和模块化的思想,在MicrosoftVC++语言环境下设计并开发了大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁管理系统,加入了对量化的监测数据的支持,突破了以往桥梁健康监测单一的主观管理或者单一的监测模式,及时为桥梁管理部门作出最优化的养护管理和维修加固决策提供依据,对于桥梁结构的安全性、适用性以及在自然环境中桥梁的真实响应有了更深刻的理解,并将系统应用于陕西省西禹高速公路徐水沟特大桥管理的实际工程中。结果表明,系统运行稳定,实用性强,经济效益显著,具有良好的推广应用价值。     

基于失效树的连续刚构桥体系可靠度研究

文章讨论了针对连续刚构桥破坏机理和失效准则,采用失效树的方法进行桥梁体系可靠性分析;运用全局临界强度分枝-约界准则识别结构体系主要失效模式,以JC法计算各主要失效模式的可靠指标,结合失效模式的相关性,提出了连续刚构桥体系可靠指标计算流程。以某连续刚构桥为例,分析了不同构件的失效类型及失效顺序,绘制了相应失效树图形,计算了连续刚构桥主要失效模式的可靠指标、失效概率及桥梁结构体系可靠性。研究结果表明各失效模式间的相关性非常高,主梁比桥墩更易失效,给出的连续刚构桥体系可靠指标计算流程可以全面反映连续刚构桥体系失效问题。     

基于长期监测的大跨度悬索桥主梁活载挠度分析与预警

为保证大跨度悬索桥运营期的健康与安全,提出了一种主梁活载挠度提取和预警方法。通过分段线性趋势项剔除和整体4阶傅里叶级数拟合的方法提取主梁活载挠度,对主梁活载挠度进行概率统计特性分析,提出了挠度异常和挠度超标的分级预警策略。结果表明：短时间内温度挠度基本呈线性变化,通过剔除短时间内主梁竖向挠度线性趋势项,可以有效提取活载挠度。主梁日最大活载挠度的概率统计特性与正态分布吻合较好,可将异常概率为99.7%的活载挠度作为挠度异常判定值。根据活载挠度概率分布模型确定系数对挠度异常判定值进行修正,可以降低由于概率分布模型拟合误差引起的误报警。可见本文提出的方法可以有效提取主梁活载挠度。挠度异常和挠度超标两级预警阈值,分别从概率统计和结构安全两方面对主梁活载挠度进行预警,可以有效评估主梁健康状态。     

既有连续刚构桥小型化健康监测系统设计研究

该文以合肥市兆河闸桥为背景,研究小型化健康监测系统在连续刚构桥中的应用,重点研究了关键项目及其监测技术,基于CompactRIO平台的系统构成等主要内容,并给出了监测系统的初步检测结果。系统精简实用,可为同类桥梁监测提供参考。     

连续刚构桥施工过程挠度的监控与数值分析

预应力混凝土桥梁的变形是评定桥梁安全度的重要性能指标,因此施工阶段的预拱度设计以及变形监测显得尤为重要。文章对一座大跨度连续刚构桥的悬臂浇筑施工阶段进行了三维数值模拟,得出各施工阶段的悬臂端挠度,并与考虑变截面因素影响计算得出的各施工阶段理论挠度和施工现场的监测挠度进行对比。通过3组数据的对比,对控制高程公式中的综合修正值进行了定量分析,从而为使用数值分析指导预拱度设计提供了依据。     

预应力损失对大跨连续刚构桥挠度的影响

通过对预应力损失的研究,结合宜宾江安长江公路大桥,运用大型有限元程序建立全桥模型,模拟了纵向预应力钢束对其挠度的影响。     

预应力连续刚构桥应力监测分析

阐述了应力监控对进行安全施工的重要性,根据施工过程中实测的控制截面应力数据,分析了振弦应力测试的误差主要来源,提出减少误差的方法。应力实测数据与桥梁结构分析程序BRCAD计算的理论值进行了对比,指导施工,确保施工质量。     

基于荷载试验的连续刚构桥的运营状态评估

为了及时了解运营桥梁的使用状态,并且为桥梁的后期评价作准备,针对某高速公路连续刚构桥进行了外观状况检查,通过采用考虑桥梁各部件权重的综合评定法,判定桥梁的运营状况：针对运营期间桥梁的承载能力情况,通过结构分析,确定静载试验方案,利用现场加载试验测试桥梁的挠度和应变,并对试验数据进行对比和分析,对桥梁结构做出总体评价,为桥梁的运营管理和养护提供技术依据,也为同类桥梁的运营状态评估提供参考。     

基于健康监测的斜拉桥恒载索力提取与评估

为了研究斜拉桥的拉索状态和服役性能,提出了一种基于桥梁健康监测数据的恒载索力提取与评估方法.基于拉索加速度时程,采用变间距栅格法实现了拉索基准频率和索力的自动化识别,基于集合经验模态分解法和监测温度的频谱特性,剔除了车辆活载效应及季节温度效应以获得恒载索力特征值.结果表明:采用变间距栅格法可以快速获得拉索的索力,与人工巡检数据的互校融合有利于及时发现加速度传感器的异常问题;温度数据的峰值频率为11.64μHz,对应的周期为1 d,温度与索力存在较明显的线性关系,通过拟合函数可以有效剔除温度效应.所提方法获取的恒载索力特征值可以较为准确地反映拉索的受力状态和结构性能,为大跨度斜拉桥的有效评估提供了依据.     

大跨径连续刚构桥抗震性能评估

以靖远黄河大桥为研究对象,运用有限元软件MIDAS对其动力特性进行了分析,得到了成桥状态下结构的自振特性及累计振型参与质量比,对该桥进行了地震反应谱分析,并且对该桥进行了动态时程分析,分析其抗震性能。分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能。     

基于桩-土-结构相互作用连续刚构桥的地震性能研究

文章对某特大桥桩-土-结构进行地震反映分析.通过对无桩模型、截桩模型以及全桩模型的对比计算分析,得出忽略桩土相互作用可能导致不完全的结果,因此适当考虑桩-土结构的相互作用,选择合适的模型进行分析十分重要.     

预应力连续刚构桥悬浇施工的工艺控制

文章给出了预应力连续刚构箱梁悬浇施工的工艺控制流程,并对施工中常出现的影响工程质量的一些问题作了深入细致的介绍和探讨,对工程的施工和监理具有一定的参考价值。     

重载铁路焊接接头不平顺对轮轨动态作用影响

为研究焊接接头不平顺演变对车辆-轨道动态相互作用的影响,现场跟踪测试得到不同服役时期的焊接接头不平顺数据,并利用车辆-轨道垂向耦合动力学模型,从时域和频域两个角度,分析计算了不同服役时期焊接接头不平顺对车轮、钢轨振动加速度及轮轨垂向力的影响.分析结果表明:焊接接头不平顺演变分为马鞍形凹陷形成阶段及焊缝区域内磨损加速阶段;焊接接头不平顺几何形态的演变对时域内轮轨动态响应结果影响显著,随着焊接接头不平顺几何形态演变,轮轨动态响应结果呈先增大后减小再增大的趋势;焊接接头不平顺几何形态演变对轮轨动态响应的频域分布影响较小,轮轨动态响应功率谱密度图中存在明显两个频段,分别为低频段31~35 Hz及高频段530~610 Hz,高频段具体位置和焊缝区域内不平顺几何形态联系紧密.     

连续刚构桥下挠成因的分析及控制下挠的措施

文章结合合宁高速公路南淝河大桥工程实例,分析归纳了预应力钢筋混凝土连续刚构箱梁桥跨中下挠的主要原因,并提出了控制跨中下挠的一些有效措施,总结的经验可供其他连续刚构箱梁桥设计与施工时参考。     

货车车轮与重载道岔曲尖轨的接触分析

针对大秦线重载道岔曲尖轨严重磨耗的情况,通过实测货车车轮型面与不同磨耗阶段尖轨型面,建立道岔区轮轨接触三维弹塑性有限元模型,分析货车车轮与尖轨不同位置的接触情况。结果表明,从距离尖轨尖端1m到3m内,接触斑在尖轨上的位置、尖轨上多点接触的区段以及尖轨上的等效应力大小主要受变截面尖轨的轨顶高度和宽度的影响;磨耗车轮与2m处标准型面尖轨接触时,在尖轨轨顶形成较大的应力集中,尖轨发生塑性变形,导致2 m处尖轨顶部剥离掉块;LM型车轮与标准型面尖轨接触时的匹配情况较好;磨耗车轮与标准型面尖轨接触时的匹配情况较差,而与磨耗后型面尖轨接触时的匹配情况相对较好。     

连续刚构桥动力特性及地震响应分析

以某三跨连续刚构桥为例,利用大型通用有限元软件Ansys,研究了其结构自振特性,得出该桥自身的动力特性.选用Elcentro地震波作为输入地震波,运用动力时程分析法对全桥进行地震响应分析,得出在刚构桥设计及施工时,应该重点注意纵桥向的动力响应.对工程实践有一定借鉴作用.     

重载铁路既有线路基病害探地雷达无损检测方法

选用探地雷达进行路基病害无损检测试验,通过对探地雷达获取数据的解译和资料调查,研究路基下沉、道砟陷槽、路基翻浆冒泥和路桥过渡段填土不均匀沉降等不同类型的路基病害,从雷达信号反射波的波形、能量变化、同相轴等方面总结不同类型路基病害的雷达图像识别特征.选取具体试验地段,进行动力触探试验,并结合路基岩土体参数进行对比分析.试验结果和探地雷达检测结论基本一致,验证了探地雷达无损检测方法的有效性和适用性.     

施工阶段对连续刚构桥成桥内力的影响研究

以某连续刚构桥为工程依托,通过模拟该桥悬臂浇筑与满堂支架两种不同的施工方法,研究了悬臂施工对连续刚构桥,在自重、预应力作用下的弯矩、剪力分布的影响,为同类桥梁的设计及施工提供了一定的借鉴意义.     

重载铁路钢轨波磨对有砟道床动力特性的影响

为分析钢轨波磨对重载铁路有砟道床动力特性的影响,考虑道砟颗粒的不规则外形,采用离散单元法建立了有砟道床的数值模型.通过施加由车辆-轨道耦合动力学模型计算得到枕上动压力,分析了有砟道床在钢轨波磨条件下的动力响应.结果表明:钢轨波磨会降低道床稳定性,显著提高散体道床的振动水平;钢轨波磨区段砟颗粒之间的接触力会有较小程度的增...