拉吊索是缆索桥梁的主要承重构件,索力是反映拉吊索和缆索桥梁整体受力状态的重要参数.目前在实际工程中缆索桥梁短索索力的准确评估仍是一个难题,且如何界定短索也未得到有效解决.针对实际工程中刚度对索力的影响及短索的确定等问题,以现行规范中大跨度桥梁平行钢丝拉索为对象,分析了索长、长细比和拉索特征参数ξ等对拉索刚度和索力的影响.根据实际工程情况,以拉索刚度影响系数 5%为限,提出了短索的判断准则.分析了不同钢丝直径规格条件下,拉索刚度影响系数随拉索长细比和ξ的变化规律.结果表明:随着索长、长细比和ξ的逐步增大,拉索抗弯刚度对索力的影响均逐渐减小;当拉索两端铰接,且索长小于 6.5 m时,刚度对索力的贡献大于5%;当拉索两端固结,且索长小于 11 m时,刚度对索力的贡献大于 5%;拉索刚度影响系数与钢丝直径无关,且不直接取决于拉索直径.根据短索的判断准则,给出了短索的索长、长细比与ξ等参数的取值范围,并建议将现行规范中大跨度桥梁平行钢丝拉索长度小于 11 m时确定为"短索",如果以长细比来进行判断,则长细比小于 175 时为短索,以ξ值判断时,ξ值小于 23 时为短索.对于实桥测试计算,为方便工程人员使用,建议以索长来判断短索.
预制装配式桥墩已广泛应用于国内外低震区的公路及城市桥梁工程中,为促进预制桥墩在强震地区的应用,针对国内外等同现浇预制装配式钢筋混凝土桥墩的相关研究与工程应用展开系统总结和分析.从连接技术、抗震性能及工程应用3个方面介绍了基于灌浆套筒、灌浆波纹管和承插式连接的预制装配钢筋混凝土桥墩的发展现状,指出预制装配式桥梁的未来发展趋势.分析表明,等同现浇的预制装配式桥墩与现行设计规范可方便地衔接,更易于在工程应用中推广;灌浆套筒布置在塑性铰区时,其抗震机理、塑性铰长度与普通现浇桥墩略有不同,应重点关注;灌浆波纹管连接和承插式连接预制桥墩在保证可靠连接的基础上可用于强震区;高性能化、轻型化、高韧性及技术高适应性是未来预制装配式桥墩的重点发展方向.
预应力连接预制节段桥墩已在美国低震地区广泛应用,但在中国的工程应用甚少.由于预制节段墩的抗震机理尚不明确,震害资料缺乏,使其在强震地区的应用受到制约.本文基于预应力连接预制节段桥墩缩尺模型的拟静力试验,采用有限元分析软件ABAQUS,建立其精细化数值模型,在压弯荷载作用下进行墩柱的非线性力学行为仿真,并与试验结果进行对比验证;在此基础上,探讨耗能钢筋配筋率、预应力筋面积及其初始张拉力3个关键设计参数对预制节段桥墩抗震性能的影响规律.结果表明:本文建立的预制节段桥墩数值模型可较好地再现拟静力试验结果;随耗能钢筋配筋率的增加,桥墩承载能力、等效黏滞阻尼比和残余位移都明显增加;随预应力筋面积增加,桥墩屈服后刚度明显增加,抗侧承载力增加,残余位移略有增加,等效黏滞阻尼比降低;随预应力筋初始张拉力的增加,桥墩承载能力增加,但墩底混凝土破碎严重;对于预制节段拼装预应力桥墩,建议当目标偏移率不超过4%时,为了避免严重的混凝土损伤,预应力筋初始张拉力应小于其极限抗拉强度的50%;为了实现桥墩震后的快速修复,耗能钢筋配筋率应小于1%.研究结果可为预制节段拼装预应力桥墩的抗震设计提供参考,促进其在强震地区的使用.
该文力求寻找一种高效准确检测混凝土构件永存应力的方法.基于声弹性理论提出了一种双横波声速法检测单向受压混凝土构件永存应力的方法,该方法通过测试受力构件第一波速和第二波速,以第一波速和第二波速的平方差为基础构建综合声学参数来检测单向受压混凝土构件永存应力.所述第一波速为声波传播方向与应力方向垂直、质点振动方向与应力方向平行的横波波速,第二波速为声波传播方向及质点振动方向均与应力方向垂直的横波波速.实验结果显示,该声学参数用于检测混凝土单向受压构件永存应力的效果与使用单一声速参数相比,对应力的敏感性有所提高,受混凝土黏滞性及材质离散性的影响更小,并且测试结果基本不受温度和湿度变化影响.
传统悬索桥都是双塔结构,其材料选择、主缆和加劲梁结构形式、结构静动力计算以及施工方法等,大多都是围绕双塔展开的。多塔悬索桥是在传统两塔悬索桥的基础上,通过增设一个或多个中间塔的方式,实现多主跨连续布设的悬索结构。由于中间塔的力学特性与边塔截然不同,存在“中塔效应”,即因设置中间塔导致结构整体纵向刚度降低,造成中间塔塔顶鞍座抗滑安全问题突出。本项目以泰州大桥为依托,旨在通过研究三塔悬索桥的“中间塔效应”及四塔以上悬索桥的“多塔效应”,突破技术瓶颈,实现大跨径(千米以上)悬索桥的多塔连续跨越。
本文通过对107国道实际运行线路车辆进行调查,统计分析了车辆的交通量、总重、轴荷分布及轴距等特征.以统计值为依据,选取两轴车进行研究,考虑两轴车以不同车间距组成的车队形式,根据其计算效应与公路设计荷载效应相等的原则,给出了两轴车总重的计算值,并通过比较跨中弯矩效应所得总重值与支座反力效应所得总重值,得出与支座反力效应相等时所得的车总重值为车辆允许通过总重值.同时,通过计算发现,同类型车辆以不同车间距组成的车队通过不同跨径的桥梁时,除个别区段外,车辆允许通过总重值随跨径的增大基本呈下降的趋势;对于同一桥梁跨径而言,该车队组合方式中车辆的允许通过总重值则随着车间距的增大,车辆总重呈逐渐增大的趋势.
在进行轴心受压构件设计时,截面面积一般都通过规范公式进行迭代求解获得。但是迭代法因需反复计算而显繁琐。为解决这一问题,本文通过引入表示构件截面特性参数.使之与构件长细比关联,并与现行规范验算公式联解而直接计算构件的合理长细比。这种方法克服了反复迭代的麻烦,在进行轴心受压构件截面设计时无须假设长细比反复试算,可根据设计已知量直接计算截面尺寸。文中提出方法的理论意义在于,它将轴心受压构件稳定性设计问题由传统的验算过程转变为直接求解过程,对于构件设计具有实用意义。
俄罗斯在2009年着手对桥涵设计规范进行修订,关于汽车荷载形式的采用问题引起了争论。一种观点认为继续沿用原设计规范中的车道荷载,即均布荷载和集中荷载组成的一种虚拟荷载。另一种观点则认为应采用由标准车组成车列的汽车活载。后者的理由是,在上世纪80年代以前的工作条件下,采用车列荷载对于影响线的加载非常不便,但现阶段的条件下采用计算机分析软件对影响线进行加载并找出最不利加载位置已经非常容易。而采用车道荷载时,对于不同跨径、不同影响线形状的条件下与加载车列荷载相比会得到不同的效应。本文介绍了前苏联桥涵规范中规定汽车荷载的发展历史,并通过理论分析对两种形式的荷载作用下不同桥跨的效应进行了比较,得出了两种形式荷载作用下结构响应相对于跨径的变化规律,总结了两种荷载形式的优点和缺点。
文章分析了Алексеев混凝土结构碳化模型中耐久性系数确定的局限性,基于碳化剩余寿命的概念和碳化残量经验公式推导出混凝土碳化耐久性指标值,并结合工程经验给混凝土结构耐久性进行等级划分,建立了单一因素评估混凝土碳化耐久性的方法,并通过实际工程验证。此方法具有概念清楚、操作简单、符合程度好等优点。适用于既有混凝土结构的耐久性评估,对了解混凝土桥梁的碳化状况具有实际意义。