深中通道沉管临时锚拉系统承载性能足尺模型试验

为了评估深中通道沉管水下对接时临时锚拉系统的承载安全性,利用模型试验的方法对锚拉系统的传力机理及安全冗余进行了研究。首先,利用数值方法对锚拉系统进行了仿真模拟,得到了目标荷载作用下各构件的响应并明确了加载分级标准;其次,制作了临时锚拉系统的1∶1足尺模型,利用自平衡加载的方式进行了变形及应力测试。为模拟施工现场偏差,对其设置横向及竖向各5 cm预偏量,采用千斤顶加载至结构屈服。试验结果表明：随着分级荷载的递增,锚板、肋板、拉杆应力及台座位移在结构屈服前均呈线性增长规律。当单根拉杆荷载递增至试验荷载1 000 kN时,试验台座相对位移量为5.6 mm,锚板及肋板的最大Mises应力分别达到183.1 MPa及187.5 MPa,距设计强度295 MPa和280 MPa有37.9%及33.0%的设计安全冗余;在1.4倍试验荷载下,试验台座相对位移量为7.7 mm,肋板最大Mises应力为285.3 MPa,已达到其设计强度,此时锚板最大Mises应力为258.5 MPa,设计安全冗余降为12.4%;在1.85倍试验荷载下,试验台座的相对位移量达到10.8 mm,肋板率先屈服,结构已经失效,...     

桥梁下部结构裂缝提取的改进C-V模型算法

应用改进C-V模型, 进行桥梁下部结构裂缝图像分割, 通过裂缝截取、图像填充和旋转变换精确提取裂缝宽度。对不同光照条件下拍摄的在役混凝土桥梁结构裂缝图像, 分别利用改进C-V模型算法、自适应阈值法、形态学算法、C-V模型以及Canny算法进行试验对比。分析结果表明: 改进C-V模型算法误分率和运算时间最小, 分别为3.02%与89 ms; 1 000幅桥梁结构裂缝图像试验对比显示裂缝检测准确率大于90.8%, 裂缝宽度平均误差小于0.03 mm。可见, 改进算法可有效提高检测准确率, 减少运算时间。     

高墩大跨径弯桥在悬臂施工阶段刚构的非线性稳定分析

以非线性稳定理论为基础, 以高墩大跨径弯桥悬臂施工阶段的结构稳定性为研究对象, 利用有限元法对其在悬臂施工阶段荷载状态各工况分别进行考虑材料非线性和结构大变形与材料非线性的双非线性稳定性分析, 计算了不同工况、不同曲线圆心角、不同墩身长细比、不同系梁个数的刚构桥在悬臂施工阶段非线性稳定系数和悬臂端位移, 对计算结果进行了分析, 归纳出高墩大跨径弯桥悬臂施工阶段非线性稳定荷载系数和悬臂端位移与桥梁曲线圆心角、墩身长细比及系梁个数的关系。结果显示: 非线性稳定荷载约为特征值屈曲荷载的35%, 弯桥曲线圆心角对非线性稳定荷载系数和悬臂端位移的影响更为突出, 多个系梁对悬臂施工的稳定并非有利。     

混凝土箱梁悬臂板计算方法

针对目前混凝土箱梁悬臂板计算的不合理性,以有限元为基础,结合诸多算法,应用子模型技术分析了箱梁畸变、悬臂板长度及坡度、荷载作用位置等参数对混凝土箱梁悬臂板有效分布宽度的影响规律。在此基础上,依据最小二乘法原理,利用Matlab分布拟合得到混凝土箱梁跨中悬臂板有效分布宽度的实用计算公式。结果表明：畸变大,有效分布宽度增大;悬臂板长度和坡度与有效分布宽度变化趋势相同,呈曲线关系;荷载作用点靠近悬臂板根部,有效分布宽度变小。相对于其他算法,有效分布宽度实用计算公式所得结果接近试验数据。     

混凝土箱梁水化热温度损伤修正耦合方法

为了防止混凝土箱梁墩顶块在施工过程中出现早期开裂与温冲现象, 研究了混凝土水化热温度损伤模型, 综合考虑混凝土弹性模量与边界条件的时变效应, 采用线性迭代方法, 建立了混凝土箱梁墩顶块水化热温度损伤修正耦合方法, 计算了水化热温度损伤场随时间变化的过程, 得到了水化热温度损伤时程关系曲线, 分析了温度损伤时变效应规律。计算结果与实测结果对比表明: 混凝土箱梁水化热温度偏差小于10%, 水化热温差峰值比水化热温度峰值滞后约32h, 等效应变峰值与温差峰值发生时间相同, 水化热温度损伤度与等效应变成正比, 时变效应规律一致, 因此, 此方法可行。     

桥面凹凸不平引起车辆荷载冲击内力的理论分析

桥面凹凸不平引起地桥跨结构的冲击，由此产生大于静荷作用下的内力。考虑桥跨结构自重及多辆车相互作用之间的影响，从能量法入手，直接分析车辆荷载作用下的动力影响，由此来计算由于桥面凹凸不平引起的桥跨结构内力，从而说明保证桥面平整及车辆慢速通过破损桥面的重要性。     

预应力对混凝土T梁振动频率影响的试验研究

测试预应力T梁在不同预应力值作用下的自振频率,发现预应力的作用将改变T梁的振动频率。其中基频变化明显,二阶、三阶频率变化规律复杂,基频随预应力作用的增大而增大。这就有可能通过实测T梁的基频推算出T梁的永存预应力,这一思路可应用于预应力混凝土结构的安全评估。     

简支梁桥顺桥向地震动分析

为了计算多跨简支梁桥地震荷载, 根据弹性地基上桥墩的变形特性, 将墩顶作用单位集中力时, 桥墩静力挠度曲线方程作为基本振型, 考虑了地基变形的影响, 利用拉格朗日方程推导了多跨简支梁桥顺桥向地震振动方程, 给出了相应的基频和振型参与系数的近似计算公式。仿真计算结果表明: 简支梁桥一、二阶自振频率的计算值分别为7.43及11.19 Hz, 而其试验值分别为7.00及10.55Hz, 其误差在5.8%以内。可见, 提出的振型可以用于简支梁桥顺桥向的抗震性能评估。     

无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥荷载横向分配试验

预制装配无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥由于其装配化程度高、施工速度快等特点,越来越多地应用于中国公路及市政桥梁建设中。为验证该新型结构的受力性能及荷载分配比例,确立合理的设计计算模式和横隔梁设置方法,分别进行了设置5道及3道横隔梁的8梁式桥梁结构现场足尺模型试验,研究适用于该结构的荷载横向分配比例计算方法。试验及分析结果表明：设置3道横隔梁与采用5道横隔梁的横向分配比例接近,边、中梁比例系数分别为1.08和1.14;正弯矩等效加载试验中的应变校验系数、挠度校验系数分别为0.68~0.90、0.60~0.86;荷载横向分配规律现场实测值及精细化数值分析结果均小于传统理论计算方法（梁格法、刚接板梁法、修正刚性横梁法）计算值,表明该类桥梁横向传力均匀,安全储备充足。采用3道横隔板代替5道横隔板进行桥梁设计时,桥梁受力合理、构造可行、结构安全。     

抗力分项系数双重迭代求解算法

分析了映射变换法与插值法的嵌套循环特性, 提出了抗力分项系数的双重迭代求解算法, 应用VB编制了计算程序, 计算了活恒载效应比为0.10、0.25、0.50、1.00、1.50、2.50六种工况下的构件抗力分项系数, 将分项系数乘以荷载效应组合值后得到修正抗力值, 针对修正抗力与荷载效应进行了可靠指标校核验算。计算结果表明: 应用双重迭代算法求得构件的可靠指标均大于目标可靠指标, 汽车一般运营状态下构件的可靠指标计算值与目标值的相对误差在0.62%~0.92%之间, 汽车密集运行状态下两者相对误差在0.62%~0.74%之间, 说明双重迭代算法计算结果可靠, 且偏于安全。