基于分布式应变监测的大跨度斜拉桥结构损伤探测

结构损伤具有典型的局部性质,通常表现为局部应变的异常。结构应变的分布式监测与损伤敏感特征分析,是实现大跨桥梁损伤探测与定位的理想途径之一。但是,由于环境噪声的影响,对分布式应变信号的监测往往不能准确反映结构出现的损伤状况。因此,提出了通过小波变换对分布式光纤测试的斜拉桥桥面应变分布进行多尺度分析的方法。这种方法可以克服分布式光纤应变监测信号受观测噪声和空间分辨率平均效应的不利影响,准确地确定空间域信号奇异点在桥面的位置。同时,在实验室建立了比尺为1∶150的模型斜拉桥。通过对斜拉桥数值模型与物理模型试验结果的分析和比较,验证了所提出方法的有效性。     

SNS柔性防护系统在山区桥梁施工安全中的应用

南瓜特大桥址处河谷呈“V”形,桥梁施工在坡度50°～75°间的危岩耸立的坡面上进行。为了保证施工区域下面G108国道的通行安全,保证施工期间作业人员和设备的安全,通过可行性比较,采用了对地形适应性强的SNS柔性防护技术,达到了防护的目的。本文仅就南瓜特大桥施工过程中采用的SNS系统进行介绍。     

利用倾角传感器测试桥梁挠度的实用方法研究

考虑到桥梁的挠度与截面转角具有对应关系,提出了利用倾角传感器测试桥梁挠度的实用方法。该方法利用结构有限元模型计算单位荷载在不同位置作用时的挠度曲线,以此挠度曲线作为基准位移模式,而真实挠度为基准位移模式的线性组合;组合系数的确定采用对倾角测试数据进行最小二乘拟合的方法,有效地减少了测试误差的影响。通过有限元仿真和九江大桥实测分析结果表明,该方法精度满足工程要求,计算速度快,适合在线挠度监测。     

基于无线倾角传感器的桥梁挠度测量研究

桥梁是现代交通运输网络中的重要组成部分,挠度是衡量其安全性的重要指标。本文在分析各种桥梁挠度测量方法的基础上,提出了应用研制的无线倾角传感器测量挠度的方法。首先,介绍了常用的测量挠度方法,并在倾角测量挠度机理的基础上,提出了采用两点法测量挠度的方法;其次,采用模块化方法设计了一种低功耗的无线倾角传感器节点,节点加载TI公司的MAC协议栈实现自组网、能够测量倾角值并将数据发送到协调器,协调器通过串口将数据发送到PC机,数据处理后显示挠度曲线;最后,通过实验验证了所提出的利用倾角测量挠度方法的实用性与可靠性。实验表明,采用无线倾角传感器实现对桥梁挠度测量,无需布线、简单方便,具有很好的应用前景。     

西成铁路东平站大跨度桥梁半封闭声屏障设计方案研究

封闭式或半封闭式声屏障具有良好的降噪效果,越来越多的应用于铁路和各类轨道交通项目中。以西成铁路东平站大跨度桥梁站区半封闭式声屏障设计为例,针对其具有的结构跨度大、专业接口多、外部条件复杂等特点,对声屏障总体设计方案、结构设计方案、辅助设计方案等进行研究,提出半封闭声屏障采取三线大跨度设计方案,结构形式采用门式框架,吸声板采用外敷式,并考虑当地环境特点开展防风、排水和防雪等辅助设计,以保证铁路安全运营。     

高速铁路连续刚构-拱组合桥梁墩-梁-拱结合部受力行为分析

为分析高速铁路连续刚构-拱组合桥梁墩-梁-拱结合部位在施工与运营过程中的应力状态,采用建立施工全过程杆系有限元模型,计算施工及运营阶段内力与位移,同时考虑钢管与管内核心混凝土、管外拱脚混凝土接触面双重滑移效应,建立墩-梁-拱结合部位实体有限元模型并通过现场实测应力验证模型准确性的方法,探究结合部位的钢-混凝土界面滑移规律与空间应力分布状态。研究结果表明：拱肋钢管与拱脚混凝土、核心混凝土间最大相对位移值分别为1.1,1.2 mm,在设计时宜增加隔板或剪力钉以改善钢与混凝土协同受力;结合部位应力基本处于规范限值内,在过人洞处出现应力集中,倒角处最大拉应力达3.81 MPa,可设置必要的构造钢筋抑制斜向裂缝的发展;拱脚顶面混凝土出现应力集中,且远超规范限值,建议将拱脚混凝土替换为钢纤维混凝土。研究结果可为连续刚构-拱组合桥施工安全提供参考。     

基于Vague集-可拓模型的断层富水区桥梁运营安全评估

为了探究断层富水区复杂地质环境对桥梁运营安全状况的影响并科学合理做出评估,从富水性特征、地质构造、桥梁结构参数、运营监测和安全管理5方面出发构建断层富水区桥梁多层次评估指标体系,将含有语言变量的Vague集设计主观权重与简洁高效的EW法设计客观权重相结合,并通过距离函数优化分配系数优化组合赋权,基于物元可拓理论建立断层富水区桥梁运营安全状态综合评估模型并应用于甘肃省某座桥梁实例中,引入安全性级别变量特征值确定评估桥梁的安全等级。研究结果表明：待评桥梁安全等级为Ⅱ级,运营状态比较安全,评估结果与现场情况基本相符,验证其评估模型的客观性与适用性。研究结果可为此类区域桥梁的加固养护提供决策依据。     

桥梁-道路建设对西南山地城市扩展影响机制研究——以重庆嘉陵江两桥为例

交通因素对城市空间扩展的影响是一个研究热点,但国内外关于桥梁-道路建设对山地城市扩展影响机制的研究还不多见。基于桥梁-道路对城市待开发区域区位的影响,提出了点状辐射、线状辐射和环状辐射3种影响机制。以重庆嘉陵江大桥和黄花园大桥建设对嘉陵江北岸影响为例,将研究区划分为5个分区,基于Arc GIS软件提取各分区城市建成区与河岸的空间分布关系,并通过5个分区1940~2009年城市扩展差异比较印证3种影响机制。研究结果表明,桥梁和道路建设促进研究区建成区迅速扩张,但对不同分区的建成区扩展速度的影响有差异;第3分区城市扩展反映了桥梁-道路对城市扩展的点状辐射和线状辐射,而第4分区城市扩展反映了桥梁-道路对城市扩展的环状辐射。结论表明研究提出的点状辐射、线状辐射和环状辐射符合桥梁-道路建设对西南山地城市扩展的影响机制。     

多球面滑动摩擦隔震支座的设计原理和理论模型

介绍一种用于桥梁抗震的多球面滑动摩擦隔震支座,分析这种支座的设计原理,阐明其构造特点,分析了其工作机理和滑动隔震过程,并由此建立了该隔震支座的力—位移关系恢复力模型。理论分析表明,该支座除具备完善的减隔震支座所要求的功能之外,还构造简单、隔震机理清楚、数学物理模型明确,能够满足实际应用中简单性的要求。此外,该支座在不同强度的外部激励下,可以表现出不同的阻尼和刚度。并且具备单独优化性能,即该支座可以基于多性能目标或多水准地震,对于给定的桥梁隔震系统的各个参数分别进行优化。这两种特性使得该支座适合多水准地震动作用下,基于性能的隔震桥梁抗震设计。     

高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警研究*

为准确评估高海拔地区在役混凝土桥梁的安全状况,对后续的运营及维修加固提供可行方案,采用模糊物元可拓理论对高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警研究。首先分析混凝土桥梁结构特点及主要病害,结合高海拔地区特殊的地理环境对混凝土桥梁的影响,参考相关规范和高海拔地区桥梁安全事故的调研资料,确定出高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警指标体系;采用组合赋权法中的“乘法”集成法,将G1法确定的主观权重和变异系数法确定的客观权重相结合,确定安全预警指标的综合权重;基于物元理论和可拓集合理论建立高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警模型,运用模糊综合评判法确定桥梁的安全预警级别,判断出桥梁的安全状况,并给出相应的处理措施。最后通过实际案例,验证该方法的实用性和合理性。结果表明,该方法能够对我国高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警。