大体积混凝土桥墩裂缝分析整治及建议

研究目的：对大体积桥墩混凝土表面裂缝产生的原因进行分析，据此研究制定相应的整治措施，并针对铁路客运专线桥梁墩台裂缝控制提出建议。 研究方法：根据桥墩裂缝发生的部位，建立桥墩有限元分析模型，对桥墩在恒载、活载、墩身内外温差、混凝土收缩和降温等最不利荷载组合情况下进行墩身结构的空间应力分析，根据分析结果来确定裂缝产生的原因。 研究结果：混凝土收缩和降温或水化热产生的墩身混凝土表面最大拉应力远远大于恒载加活载的劈裂应力，超出混凝土的抗拉强度。混凝土收缩和降温或大体积混凝土的水化热应力是桥墩开裂的主要因素。 研究结论：铁路客运专线大体积混凝土桥墩在设计与施工时应采取降低内外温差等有效措施以防止产生裂缝。     

朔准黄河桥极限承载力分析

研究目的:大跨度钢管混凝土拱桥以其特有的自重轻、强度大、抗变形能力强、施工方便和外形美观等优点,被大量地的用于桥梁结构中。本文以一座在建360 m钢管混凝土拱桥为例,采用通用程序ANSYS建立该桥的空间有限元计算模型,分别对该桥进行裸拱状态和考虑拱上建筑共同作用状态下的特征值屈曲稳定性分析、考虑几何和材料双重非线性的极限承载力分析,并对计算结果进行比较分析,给出拱桥极限桥承载力计算的一般性方法。研究结论:(1)考虑拱上结构的特征值屈曲分析结果最小值为13.477,裸拱的特征值屈曲分析结果最小值为6.673,均大于规范要求的4～5,拱肋截面满足面内和面外的稳定性要求;(2)拱桥极限承载力计算结果最小值为2.252,表明在双重非线性及结构初始缺陷的影响下,主力工况下,全桥结构的安全系数为2.252,满足考虑结构的非线性影响弹塑性稳定安全系数不得小于2的要求,结构设计合理;(3)拱上墩柱等拱上结构对全桥的计算刚度有较大的贡献,但对全桥的极限承载力影响较小;(4)特征值屈曲分析结果是非保守的计算结果,在实际结构设计过程中,必须考虑双重非线性及初始缺陷等对结构极限承载力的影响。     

津保矮塔斜拉桥设计若干问题的探讨

研究目的:拟建津保铁路子牙河特大桥在跨越天津市外环西青道立交桥和外环河时,为满足立交要求并追求较好的景观效果,主桥上部结构类型采用有砟轨道(84+56+32)m矮塔斜拉桥。本文着重对斜拉桥结构体系、主桥结构尺寸、支座布置方案、拉索锚固系统等进行优化比选,使该桥达到结构受力合理、视觉效果优美的目的。研究结论:(1)本桥选择塔墩梁刚结的结构体系,该方案的优点是结构刚度大,整体性能较好。(2)增设辅助墩后,结构的整体刚度提高了20%,斜拉索规格减小了16%。经综合比较,在大里程侧增设一个辅助墩。(3)主梁结构尺寸优化比选时,方案8的优化效果明显,为本桥的推荐方案。(4)经综合比选,选择横向两支座体系方案。(5)分丝管索鞍具有较多优点,更适用于高速铁路桥梁的要求,本桥推荐采用分丝管形式。     

基于神经网络的部分预应力混凝土梁荷载-裂缝模型研究

混凝土结构裂缝形成和发展的过程十分复杂，具有一定的随机性，难于用常规的方法进行建模。应用神经网络较强的函数映射能力和联想、记忆功能，对部分预应力混凝土梁的荷载－裂缝关系进行建模，通过试验数据进行验证，效果良好，证明应用神经网络来对部分预应力混凝土梁的荷载－裂缝关系进行建模是可行的。     

京沪高速铁路(32+108+32)m中承式钢箱拱空间分析

京沪高速铁路北京特大桥在跨京开高速公路时,为满足立交要求并追求较好的景观效果,采用了(32+108+32)m中承式钢箱拱。对该中承式钢箱拱梁拱组合体系进行了空间分析,结构变形、变位按照《京沪高速铁路设计暂行规定》控制设计,并着重介绍该桥空间动力和静力分析、稳定性分析、拱脚水平推力优化、车桥耦合分析及时程分析的计算结果。计算结果表明,各项检算均满足规范要求,本桥选定的结构形式和截面尺寸是合理的,可为客运专线同类型桥梁设计提供参考。     

基于神经网络的混凝土桥梁荷载识别方法研究

根据安装在桥梁结构上的监测系统传递来的位移，应变信息，进行作用在桥梁结构上的荷载识别，可以：（1）对监测系统传递来的荷载信息加以校核和补充；（2）为下一步的损伤识别提供依据。而荷载识别的关键技术在于快速，准确地模拟桥梁的荷载－挠度曲线。本文以“在位移控制下部分预应力混凝土梁非线性行为试验研究”的试验数据为建模样本集，分别以作用于梁上的荷载和梁的跨中挠度为输入，输出，利用神经网络来对混凝土梁的荷载－挠度曲线进行模拟，并用其进行荷载识别的试验研究，取得了较好的效果。     

京沪高速铁路(32+108+32) m中承式钢箱拱若干设计问题探讨

京沪高速铁路北京特大桥在跨京开高速公路时,为满足立交要求并追求较好的景观效果,采用了(32 108 32)m中承式钢箱拱。着重对主梁高度、桥面板形式、桥面系结构形式、吊杆间距、拱肋中心距、吊杆形式、边墩负反力及主墩水平推力处理方案等进行优化比选。     

基于遗传算法的混凝土桥梁耐久性优化设计

分别以年均投资差额和总投资差额最大为优化分析目标，提出了用遗传算法对常遇大气环境下的混凝土桥梁进行耐久性优化设计的方法，通过算例进行验证，效果良好。     

津保矮塔斜拉桥空间分析研究

研究目的:拟建津保铁路子牙河特大桥主桥上部结构采用有砟轨道(84+56+32)m矮塔斜拉桥,鉴于该桥的不对称性和受力复杂等特点,本文旨在通过空间静力计算、动力特性分析、稳定性分析、拉索应力幅以及不平衡索力计算、局部应力分析、抗震性能分析等,以验证该桥在整体结构及局部构造上的安全可靠性。研究结论:(1)在列车荷载及温度作用下,主梁横、竖向变形较小,结构具有足够的刚度;(2)主梁各截面的应力及强度安全系数均在设计规范要求的限值之内;(3)斜拉索的强度安全系数为2.75,分丝管索鞍两侧环氧砂浆抗滑移安全系数大于3.0,具有足够的安全性;(4)主体结构弹性屈曲稳定系数大于5,结构稳定性满足规范要求;(5)本桥满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设计目标。     

公路工程岩溶环境地理信息系统开发

目前岩溶区公路工程建设和管理仍存在较大的局限性,主要表现在:(1)区域性的现势资料掌握有限;(2)公路基础资料管理落后;(3)研究成果共享不足;(4)GIS的应用有限。因此,很有必要建立公路工程岩溶环境地理信息系统,对相关数据进行可视化管理,为有关部门快速有效地提供岩溶地区公路工程建设所涉及区域性的地质环境背景信息。鉴于此,项目组以通用GIS软件为平台,以VB为工具开发了"公路工程岩溶环境地理信息系统"。系统以公路工程建设所涉及区域性的地质环境背景信息的空间图形信息和属性信息为基础建立系统数据库,包括交通网状况、岩溶地质环境背景、岩溶病害与地质灾害处置、岩溶资源利用、岩溶环境保护和岩溶环境区划等数据模块。通过直观的界面设计,简化了通用GIS软件的复杂操作模式,从而可快速有效地为公路工程岩溶环境区划、材料分布和利用、工程病害与处治、环境评价与保护等提供相关信息。