模型桥墩局部冲刷瞬时地形数据自动获取装备研制

模型试验中冲刷地形测绘装备相对落后,致使桥墩周围局部冲刷瞬时地形数据无法实时获取,冲刷动态发展过程及机理的模型试验研究工作难以开展。研制了一种模型桥墩局部冲刷瞬时地形数据等值线自动绘制装备,并利用室内水工模型试验优化了各组成的性能指标,量化了绘制装备的设计参数,分析了监测系统在模型应用中的测绘精度及在工程原型中的适用性。模型试验研究表明,该装备结构简单,操作方便,加工制作成本较低,精度及灵敏性较高,能够快速获取动态过程中局部冲刷瞬时地形等值线,适用于局部冲刷发展影响流场特性研究中的水下地形快速测绘,也可按放大比尺制作成型后应用于涉水建筑物周围水下地形监测。     

光纤光栅传感技术在桥梁施工监控中的应用

为了满足桥梁顶推法施工监控的复杂要求,分析了光纤光栅传感器的结构和原理;研究了应变和温度交叉敏感以及波长解调等光纤Bragg光栅(FBG)传感技术应用中的关键问题.根据对桥墩受力变形的分析,结合实例设计了传感器参数.将虚拟仪器与FBG传感器相结合,可以利用虚拟仪器技术在信号采集、分析、存储和传输等方面的优势,实现光纤光栅解调与施工监控于一体,保证了施工安全和桥梁质量.     

高拱坝表孔宽尾墩体型优化试验研究

高拱坝表孔溢流坝面短,作用水头低,堰前行进水流具有向心倾向.宽尾墩消能工应用在高拱坝泄洪表孔必须与此特点相适应.本文对宽尾墩应用在高拱坝坝顶泄洪表孔的体型布置进行了试验研究.结果表明,宽尾墩应用在高拱坝表孔时,出口角度不宜采用挑角,而应采用俯角:采用较大的宽尾墩墩尾折角有利于水流的纵向扩散和减小水垫塘底板冲击动压;同时为避免拱坝曲率造成的水流径向集中现象,两边表孔宽尾墩应采用非对称体型设计.优化后表孔水流能够在竖向及纵向充分扩散,空中呈窄而高且长的流态,在水垫塘中横向分区入水明显,不仅使水垫塘底板冲击动压减小和冲击点向下游偏移,而且为高拱坝表深孔水舌相互穿插无碰撞消能,减轻泄洪雾化创造了条件,对狭窄河谷中的高坝工程具有重要的工程应用价值.     

基于结构可靠度的高墩施工期稳定性分析

由于桥墩在施工过程中承受的荷载与成桥使用期荷载不同,在考虑风荷载、偏心荷载等不利影响下建立了高墩施工期稳定性功能函数,并以实际算例计算得到高墩的可靠指标．通过参数的敏感性分析表明,高墩施工期稳定性可靠度影响比较大的参数为混凝土轴压强度的不定性及计算模式的不定性;偏心荷裁对高墩的影响不显著,但墩高对可靠指标有较大影响,随着墩高的增大,可靠指标有明显的降低．     

Retrofit of RC hollow piers with CFRP sheets

Hollow bridge piers, particularly those built before the seventies, often have insufficient shear capacity due to inadequate transverse reinforcement details. Therefore, special attention must be given to this very important aspect when reinforced concrete (RC) piers with hollow sections are analysed and retrofitted. This paper covers the experimental analysis of retrofit solutions using CFRP sheets along the piers’ entire height to prevent shear failure. Experimental cyclic tests were carried out to evaluate the shear retrofit strategy efficiency on a set of RC piers with square hollow sections. This work also covers the study of design procedures for CFRP shear retrofitting and the evaluation of the associated ductility capacity improvement. The various transverse reinforcement detailing scenarios were assessed to determine their shear-failure prevention efficiency. The corresponding cyclic response behavior was also evaluated. The most relevant experimental information is presented in the paper, such as the evolution of the outer damage pattern. Finally, shear retrofit solutions, with a 40% increase over the maximum flexural force, show that this strategy is adequate to allow satisfactory ductility behavior.     

跨既有营业线钢盖梁门式墩施工安全技术

以沪昆客运专线赵家里特大桥8号门式桥墩跨既有沪昆铁路上行线施工为实例,结合相关安全技术规范和现场施工安全技术措施等,从前期现场调查开始,到完成桩基、承台、墩身及钢盖梁吊装施工整个过程,全面分析跨既有电气化铁路线钢盖梁门式墩施工安全技术,通过做好事前分析、过程控制、严格落实施工安全技术措施,确保了施工过程安全受控.     

Hybrid intelligent inference model for enhancing prediction accuracy of scour depth around bridge piers

Bridge-pier scouring is a main cause of bridge failures. Thus, accurately predicting the scour depth around bridge piers is critical, both to specify adequate depths for new bridge foundations and to assess/monitor the safety of existing bridges. This study proposes a novel artificial intelligence (AI) model, the intelligent fuzzy radial basis function neural network inference model (IFRIM), to estimate future scour depth around bridge piers. IFRIM is a hybrid of the radial basis function neural network (RBFNN), fuzzy logic (FL), and the artificial bee Cclony (ABC) algorithm. In the IFRIM, FL is used to handle the uncertainties in input information, RBFNN is used to handle the fuzzy input–output mapping relationships, and the ABC search engine employs optimisation to identify the most suitable tuning parameters for RBFNN and FL based on minimal error estimation. A 10-fold cross-validation method finds that the IFRIM model achieves at least 21% and 14.5% reductions in root mean square error and mean absolute error values, respectively, compared with other AI techniques. Study results support the IFRIM as a promising new tool for civil engineers to predict future scour depth around bridge piers.     

宽尾墩体型对高拱坝表孔最大压力的影响

宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大壁面压力,在一定程度上增加了结构设计难度,为探究表孔壁面最大压力与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算方法研究了宽尾墩收缩比、收缩率等体型参数对高拱坝表孔流道中心线及侧墙最大压力的影响。结果表明,堰面中线与侧墙最大压力均随收缩率的增大而增大,随收缩比的增大而减小;并推出表孔流道中线及侧墙最大压力与收缩率、收缩比之间的定量计算公式,从而为表孔宽尾墩的结构设计提供参考。     

低弗劳德数宽尾墩多级消力池三维数值模拟

低弗劳德数二元水跃消能效率低,当无尾坎消力池受地形限制,其长度较短且下游水位较低时水跃无法稳定在消力池内,消力池下游护坦承受较大冲刷压力,甚至护坦出口水流余能对下游河床造成严重冲刷。对此,提出采用宽尾墩联合尾坎消力池来改善消能效果,并采用RNGκ-ε紊流模型结合自由面追踪的VOF方法对宽尾墩联合尾坎消能工的水流流场进行三维数值模拟,通过宽尾墩与平尾墩、设置尾坎与不设置尾坎的综合对比分析得出,采用宽尾墩联合尾坎消能工的消能体型可有效调控水流并提高水流的消能效率,明显改善消力池内水流流态,有效减少对护坦及下游河岸冲刷。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

武汉市八一路延长线光谷大桥主桥设计

光谷大桥主桥跨越武汉市东湖风景区庙湖水域,是武汉市八一路延长线控制工程。主桥主梁采用了等高度连续钢箱梁方案,跨度布置为(5×60)m,桥墩采用钢制异形框架结构,承台采用整体式圆端型承台,基础采用群桩基础。介绍光谷大桥主桥的设计思路、构造特点、铺装、防腐涂装要求以及架设方法。此类型的连续钢箱梁桥以及钢桥墩具有可工厂化制作、吊装重量轻、施工时间短、对交通影响小等优越性,适应于工期要求紧、景观效果要求特殊的市政桥梁。设计方法对类似桥梁的设计有一定的借鉴意义。