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。     

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。     

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。     

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。     

桩‑土相互作用下的桥梁高墩地震易损性复合参数分析∗

为更准确地预估桥梁高墩在地震作用下的损伤情况以及桩?土相互作用对高墩地震易损性的影响,以考虑高阶振型贡献的复合参数作为地震动强度参数,以综合位移延性比和弹塑性耗能差率的复合指标作为高墩的损伤指标,建立了墩柱、承台及桩?土结构体系模型,基于增量动力分析方法对上述体系进行非线性动力时程分析,绘制基于复合指标的桩?土相互作用下的桥梁高墩地震易损性曲线。结果表明：以所选复合参数作为指标进行地震易损性分析,可有效评估高墩抗震性能和损伤状态;考虑桩?土相互作用可更准确捕捉地震作用下结构损伤概率变化情况; 桩?土相互作用对较强地震动作用更为敏感。可为较高烈度地区的高墩桥梁抗震设计施工提供参考。     

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。     

Removal of non-point pollutants from bridge runoff by a hydrocyclone using natural water head

A hydrocyclone using natural water head provided by bridge was operated for the treatment of stormwater runoff. The hydrocyclone was automatically controlled using electronic valve which is connected to a pressure meter. Normally the hydrocyclone was open during dry days, but it was closed after the capture of the first flush. The results indicated that the average pressure and the flow rate were directly affected by the rainfall intensity. The pressure head was more than 2 m when the rainfall intensity was above 5mm·h^-1. The percentage volume of underflow with high solids concentration decreased as the pressure and flow rate increased, but the percentage volume of overflow with almost no solids showed the opposite behavior. The total suspended solids （TSS） concentration ratio between the overflow and inflow （TSSover/TSSin） decreased as a function of the operational pressure, while the corresponding ratio of underflow to inflow （TSSunaer/TSSi,） increased. The TSS separation efficiency was evaluated based on a mass balance. It ranged from 25% to 99% with the pressure head ranging from 1.4 to 9.7 m, and it was proportional to pressure and flow rate. Normally, the efficiency was more than 50% when the pressure was higher than 2 m. The analysis of the water budget indicated that around 13% of the total runoff was captured by the hydrocyclone as a first flush, and this runoff was separated as underflow and overflow with the respective percentage volumes of 29% and 71%. The pollutants budget was also examined based on a mass balance. The results showed that the percentage of TSS, chemical oxygen demand （COD）, total nitrogen （TN）, and total phosphorus （TP） in underflow were 73%, 59%, 7.6%, and 49%, respectively. Thus, it can be concluded that the hydrocyclone worked well. It separated the first flush as solids-concentrated underflow and solids-absent overflow, and effectively reduced the runoff volume needing further treatment. Finally, four types of optional post treatment design are presented and compared.     

黄土山区冲沟地形桥梁下部结构安全风险评价

为评判黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险水平,首先基于山西省吕梁山区4条高速公路上的174座桥梁下部结构的实地调查结果进行安全风险识别,建立黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险多层次评价指标体系;然后采用层次分析-模糊综合评判(AHP-FCE)方法估计黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险概率和风险损失,即基于层...     

桥梁震害预测方法

总结并探索了桥梁震害的预测方法,包括经验统计法,规范校核法、Pushover法和大跨度桥梁震害预测方法,通过引入的桥梁分类标准,建立了桥梁震害预测的一般流程,最后,结合福州市区重要桥梁震害预测,简要介绍了各类方法的应用。