宁安铁路安庆长江大桥长期监测方案设计研究

宁安铁路安庆长江大桥主桥为双塔三索面钢桁梁斜拉桥,属于高次超静定结构,具有很强的非线性,受力情况复杂。为了及时反馈桥梁服役情况,确保线路安全运营,亟需建立一套长期监测系统。根据安庆长江大桥的主要技术特点,确定大桥的监测内容、监测方法、测点布置位置、数据采集与传输方法和预警与评估方法,形成一套针对安庆长江大桥的长期监测方案。研究成果可为我国类似大跨度桥梁长期监测方案的制定提供参考。     

芜湖长江大桥成桥静动载试验

芜湖长江大桥是二十世纪末我国在长江上修建的最后一座公铁两用桥.该桥采用的新技术、新结构、新材料和新工艺,对推动我国桥梁技术进步产生了十分重大的影响.为了验证设计理论的正确性,检验整体工程质量,评估行车系统的安全性,从而为大桥工程验收提供科学的依据,大桥在开通前进行了静动载试验.试验对象为(180+312+180)m矮塔斜拉桥、3×144m板-桁结合钢桁梁、(48+68+48)m预应力混凝土连续梁、预应力混凝土简支梁.根据该桥结构特点,试验内容主要有桥梁变位、主要构件应力、自振频率和冲击系数等静动特性.试验结果表明,该桥设计理论正确,桥梁制造及施工质量优良,桥梁的工作状态符合设计要求.本试验对今后大桥安全运营提供了必要的技术参数,也为今后更大跨度、更复杂的桥梁结构的静动特性积累了重要的技术资料.     

公铁两用钢桁梁温度场边界条件及分布研究

以沪苏通长江公铁大桥主航道桥为工程背景，基于该桥梁结构健康监测系统运营期极端高温和低温的现场实测数据，对既有温度场边界条件进行修正，并运用有限元软件ANSYS对钢桁梁结构温度场时空分布进行研究。结果表明：桥梁结构温度场受结构的形式、尺寸和材料特性，桥梁的轴线方向和经纬度，风速风向及大气温度等因素的共同影响；在进行其温度场边界条件计算时，太阳直接辐射计算应考虑钢桁梁结构遮蔽影响，对流换热计算应考虑钢桁梁结构中存在双面对流换热现象及风速折减，辐射换热计算应考虑结构表面倾角、流体温度和桥梁结构温度及二者温差的影响；因结构材料导热特性存在差异，钢桁梁温度场分布在时间和空间上分别具有时滞性和横（竖）向差异性，桥梁钢结构和沥青桥面分别约在14:00和15:00达到自身最高温度，且在15:00各结构之间温差较大，最高可达18.4℃；公路桥面、铁路桥面顶板和底板、中间横联与其连接的腹杆连接点是温度差异显著部位。     

基于结构实时响应的钱塘江大桥安全监测系统

钱塘江大桥于1937年9月建成通车,是由我国著名桥梁专家茅以升设计并主持施工的第一座双层式公铁两用特大桥,已被国务院批准列入第六批全国重点文物保护单位名单,目前仍承担着铁路运输任务。大桥安全监测系统采用传感器、信号处理、网络通信、计算机及数据分析处理技术,对梁、墩关键部位的振动、应力、位移进行长期监测,并依据规范对桥梁安全状态进行评估。本文介绍钱塘江大桥安全监测系统的基本构成、测试数据分析与安全评估方法。该系统实现了基于桥梁结构实时响应的桥梁安全监测,为铁路老龄桥、病害桥和重点桥梁的运营管理、养护维修提供了一种新的技术手段。     

重载铁路钢桁梁健康监测系统设计及应用北大核心

从钢桁梁运营维护需求出发,结合重载铁路桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的健康监测系统实现多源数据的集成与管理。以朔黄重载铁路64 m双线钢桁梁为工程背景,对加速度、振幅、应力、挠度数据进行分析并基于1/3倍频程谱进行桥梁状态评估。结果表明,桥梁运营状态良好,钢桁架梁健康监测系统可为桥梁的后期运维提供决策依据。     

桥梁测力支座监测系统设计与工程应用

桥梁测力支座及相应的监测系统可用于桥梁的健康监测,在普通球型钢支座基础上开发的一种新型桥梁测力支座,通过在支座内部设置测力结构,采用先进的传感器,外部配置数据传输系统实现实时测力及对桥梁施工和运营状态的远程监控。本文介绍了支座和监测系统的结构形式及工作机理,通过试验测定并在沪昆客专北盘江大桥得到工程应用。结果表明:提出的支座结构形式新颖,受力和传力机理明确,经试验室测试数据重复性好,性能稳定;选用的传感器及配套的数据传输系统性能良好,工艺成熟,输出信号稳定准确;研究成果可以监测桥梁结构的施工和运营状态,也可纳入桥梁健康监测系统,亦可供新制式轨道交通桥梁支座监测系统设计参考。     

郑焦城际铁路黄河大桥工程测量控制要点

郑焦城际铁路黄河大桥是改建京广铁路和新建郑焦城际铁路跨越黄河的公用四线铁路特大型桥梁,主桥为钢桁梁结构,跨度较大,拼装严密,测量精度高,测量难点多。针对桥梁自身特点实施一系列系统的控制测量工序,控制桥梁施工各环节的测量要点,保证桥梁的顺利贯通。     

基于健康监测的钢桁梁桥结构承载力可靠性评估

桥梁结构健康监测系统能有效监测桥梁结构上的各种作用及结构效应,可为准确评估桥梁结构状态提供信息。以一座钢桁梁桥健康监测数据为基础,研究基于健康监测的钢桥构件承载力可靠性评估方法,分析应变信号的特点,并根据一段时间内的健康监测数据对桥梁结构进行承载力可靠性分析,建立基于随机车辆荷载模型的桥梁承载力可靠性评估方法,探讨温度效应对结构承载力可靠指标的影响。结果表明:由移动车辆振动引起的钢桥构件应变很小,移动车辆荷载产生的静力响应对构件承载力可靠指标起控制作用;随机车辆荷载模型能较好地模拟实际列车通行情况,结合有限元方法,能快速对钢桥构件承载力进行可靠性评估;考虑温度效应后构件承载力可靠指标有所减小,且温差越大,变化越明显。     

金水沟大桥健康监测系统研究

以金水沟大桥为对象,研究了刚构—连续梁桥健康监测系统的组成、作用及原理,并对金水沟大桥健康监测系统的构成、主要功能、监测仪器选择以及传感器布置等进行了分析,为金水沟大桥健康监测系统的建立提供依据,也为此类桥梁健康监测系统的建设提供参考。     

石济客专济南黄河桥健康监测系统总体设计

研究目的:随着高速铁路大型桥梁的快速建设,铁路大型桥梁的健康监测愈来愈成为高速铁路运营安全及检修维护的重要保障。石济黄河公铁两用桥为(128+3×180+128) m刚性悬索加劲钢桁梁结构体系,本文结合该桥的结构特点及运营养护维修需求,研究该桥健康监测系统的设计方法。在结构静动力分析的基础上,提出监测内容及设计原则,全桥布置157个测点,桥上及监控中心设备总数397台。对传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据处理与控制子系统、中心数据库子系统、结构安全预警与分析子系统及用户界面子系统六大子系统进行详细设计,探索健康监测系统在铁路大跨桥梁上应用的可行性,从而为铁路桥梁开展长期健康监测奠定基础。研究结论:(1)铁路桥梁健康监测系统布点设计需同时考虑静态及动态监测指标,并与成桥静载、动载试验相结合;(2)传感器选型要遵循耐久可靠、技术先进、方便更换维护及经济合理的原则;(3)数据采集及传输宜采用光纤环网进行组网设计,监控中心宜设置在铁路局工务段调度中心,便于养护维修与设备管理;(4)预警指标的确定应结合铁路设计、检定规范以及运营阶段计算承载力共同确定;(5)本研究成果可在铁路大跨桥梁健康监测项目中推广应用。     

大跨度钢桁梁桥静动力性能试验研究

以某铁路64m单线栓焊下承式钢桁梁桥为研究对象,采用数值模拟分析和现场试验相结合的方法,进行提速和扩能条件下的大桥静动力性能试验研究。结果表明:静载作用下,实测大桥杆件应力和跨中挠度均小于理论计算值,挠度、应力校验系数略大于规范通常值,挠度和应力相对残余均满足要求,上下游两片受力较为均匀;不同速度列车作用下桥梁运营性能指标基本满足规范要求,但实测数据均较大,且大于同类型双线钢桁梁桥,空重混编列车引起桥梁更大振动;桥梁基本满足承载能力和使用条件要求,结构处于良好的弹性工作状态,但桥跨结构整体刚度偏弱,安全储备较小,建议对桥梁整体刚度进行加强并对桥梁动力响应进行实时监测。     

基于桥梁健康监测系统的郑州黄河公铁两用桥的桥梁养护管理体系的构建

根据郑州黄河公铁两用桥的养护管理的需求,以桥梁结构健康监测系统为平台,以实时监测、定期监测及人工检查相结合的方法,对郑州黄河公铁两用桥实施预测式、评估式养护管理。提出了桥梁结构健康监测系统的总体架构,对各子系统的构成及实现方法进行了较为详细的论述。基于此,扩展并完善了桥梁健康监测的概念,为我国高速铁路桥梁的数字化养护管理信息系统的建立提供了借鉴。     

大型桥梁健康监测研究进展

回顾桥梁健康监测的发展历程。介绍桥梁健康监测系统的组成、监测内容功能及特点。对信号分析与处理的传统谱分析方法与小波变换、希尔波特黄变换(Hilbert Huang)进行比较。介绍最新的信号时频分析方法希尔波特黄变换的具体算法,及其在结构参数识别、损伤识别、消除实测南京长江大桥应变信号中的对讲机干扰等方面的具体应用。对动力指纹分析法、模型修正与系统识别法、神经网络法、遗传算法5种损伤检测方法的基本原理、特点及发展动态进行概述和总结,指出神经网络技术结合遗传算法是结构损伤检测的发展方向之一。     

光纤光栅传感器在桥梁缺陷检测和结构健康监测中的应用

阐述了桥梁缺陷检测和结构健康监测的背景和意义,介绍了桥梁主要缺陷和结构健康监测内容,并对光纤光栅传感器的结构、工作原理、应用特点及其在国内外实际工程中的应用进行了概述,最后给出了光纤光栅传感器在桥梁缺陷检测和结构健康监测中的应用。     

跨长江黄河的高速铁路大跨度桥梁

建设中的京沪高速铁路和京广客运专线铁路,跨长江、黄河的4座大跨度桥梁都采用了钢桁梁结构,且均为多线铁路桥或公铁两用大桥,承载能力大、列车运行速度高。诸多新材料、新结构、新工艺获得运用。     

宜万铁路特殊结构桥梁动力特性及列车走行性分析

宜万铁路全线共有桥梁195座,其中特殊结构桥梁26座,特殊结构桥梁形式主要有复合结构刚构拱桥、双线大跨度上承拱桥、大跨度连续梁桥、非对称拱桥、大跨度“T”构桥、大跨度简支梁桥、大跨度连续刚构桥、单拱连续钢桁梁桥等。目前国内外规范对桥梁设计关于桥梁刚度限值的规定只适用于单跨和多跨简支梁等小跨度常规桥梁,上述特殊结构桥梁都超出了目前我国各种规范和暂规所能涵盖的范围,它们的修建对我国铁路桥梁的设计和建造技术都提出了新的要求,本文选取几座有代表性的特殊结构桥梁为研究对象,对各桥的动力特性和列车走行性进行分析与研究,以期对宜万铁路特殊结构桥梁设计中关于桥梁刚度的考虑提供理论参考。     

机车车体结构健康监测技术研究

从理论基础、技术路线、试验验证等方面,介绍了一种基于超声导波监测的车体结构健康监测技术,并以钩缓系统结构健康监测系统为例提出了一种超声导波监测系统软硬件构架的应用技术。该车体结构健康超声导波监测技术可以准确、高效地实现实时在线结构健康监测,为机车车体部件结构裂纹、磨损、腐蚀等损伤及失效问题提供有效的解决思路。该车体结构健康超声导波监测技术有效降低了车体检修维护成本,极大的提高机车整体运行的效益,是一种低成本、高效率、应用前景广阔的结构健康监测技术。     

钢桁梁施工技术方案及工艺

结合福厦客运专线80 m双线下承式钢桁结合梁的施工,对跨越高速公路钢桁梁桥施工技术展开研究,阐述了柯珠高速公路立交大桥钢桁梁施工跨越福厦高速公路施工作业方法,柯珠高速公路立交大桥钢桁梁方案的确立与实施,为今后大型结构跨越高速公路、河流、建筑物等提供了一些可借签的经验。     

大跨度桥梁线桥一体化检测监测系统技术方案及应用

针对大跨度桥梁普遍存在的实测成桥线形与设计线形存在差异、梁端区域轨道状态不好、养护维修缺乏标准等问题，结合大跨度桥梁技术特点，从环境监测、桥梁健康监测、桥梁/轨道线形监测、车辆运行状态（轮轨力）监测、钢轨伸缩调节器状态监测、周期性检测等多个方面构建前端检测监测系统；基于环境-车辆-轨道-桥梁的架构及前端检测监测数据，搭建具备数据采集、设备信息管理、数据展示、综合分析、系统管理五大功能的线桥一体化数据分析系统，以全面掌握线桥状态。该系统在五峰山长江公铁大桥开展初步应用，取得了良好效果。     

厦深铁路榕江特大桥主体完工

据《工人日报》报道,目前世界上最大跨度的钢桁梁柔性拱铁路桥厦门至深圳铁路客运专线榕江特大桥主体工程日前完工,标志着我国特殊结构大型桥梁的科研与施工技术水平步入世界先进行列。榕江特大桥是厦深铁路客运专线建设的关键控制性工程,也是我国铁路桥梁建设的标志性工程。大桥全长近8km,由主桥和南北引桥组成,桥墩高42.5m,桥墩基础桩的最大深度达