摘要：为研究节段超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)装配式桥梁干接缝的直接剪切性能,基于有限元分析理论,在通用有限元分析软件(ABAQUS)中建模分析UHPC干接缝,得到了UHPC接缝在直剪荷载作用下的受力性能;利用已有试验数据对美国国家公路(American Association of State Highway and Transportation Officials,AASHTO)节段桥梁设计规范及多位学者所提出的UHPC干接缝抗剪承载力计算公式进行适用性及准确性评价;同时结合收集的实测数据拟合得到UHPC干接缝直剪承载力公式。结果表明,基于混凝土塑性损伤理论的ABAQUS计算模型可以较好模拟UHPC干接缝的直剪受力特征,各个模型试验结果与有限元结果的比值的平均值为0.970,变异系数为0.107;基于普通混凝土结构的美国AASHTO公式和西班牙ATEP公式不能准确预测UHPC干接缝的抗剪承载力,计算结果偏于不安全;前期学者提出的UHPC接缝计算公式预测结果偏保守,经济性较差;该研究给出的计算公式预测准确,可为实际节段UHPC装配式桥梁的接缝设计与计算提供参考。

摘要：现行桥梁设计规范没有对波形钢腹板梁的疲劳设计进行规定.为了研究这类结构的疲劳评估和设计方法,对7根波形钢腹板试验模型梁进行了等幅疲劳荷载试验,获得了结构的疲劳试验数据;应用有限元子模型法,结合IIW规程推荐的应力线性外推法,计算了模型梁的热点应力集中系数,基于热点应力法评价了本文试验及其它两个试验中波形钢腹板梁的疲劳性能,结果表明:热点应力法能较好地应用于波形钢腹板疲劳评估中,FAT值建议采用100MPa.波形钢腹板梁有限元参数分析表明:最大热点应力及其集中系数受钢翼缘板厚度和腹板波折角度影响较大,随板厚增大而减小,随波折角度增大而增大;受腹板转角半径影响较小,随转角半径增大而减小.

摘要：为了给波形钢腹板组合箱梁的疲劳设计和施工提供参考,制作了试验模型梁,并对其进行疲劳荷载试验,得到了这种结构的典型疲劳破坏特征。结合有限元分析,利用已有的研究资料,比较了波形钢腹板组合箱梁与波形钢腹板钢梁应力状态的相似性。采用断裂力学分析方法,对比有限元分析和模型梁试验结果,研究了波形钢腹板组合箱梁疲劳寿命的计算模式,进而推导出这种结构的S-N曲线。研究结果表明:对于波形钢腹板组合箱梁的疲劳设计,在有限疲劳寿命设计与计算中建议偏安全地采用美国规范AASHTO 2007提供的设计参考中的C类标准。

摘要：为避免薄层结构黏结能力不足可能造成的层间滑移、早期破损等问题,采用UHPC-TPO复合试件层间黏结强度试验与有限元仿真相结合的方法,评估UHPC-TPO层间黏结性能。开展常温、高温拉拔试验和剪切试验,分析不同表面处理方式对试件层间力学性能的影响;模拟路面长期老化过程,测定UHPC-TPO老化后层间剩余强度;研究组合试件在受到水损害后层间力学性能的劣化规律。结果表明:常温下UHPC-TPO的拉拔强度大于3.93 MPa,抗剪强度大于15.08 MPa;高温下UHPC-TPO的拉拔强度大于1.12MPa,抗剪强度大于1.89MPa;UHPC表面处理方式对层间黏结性能有明显影响,其层间强度由大到小排序依次为抛丸2、抛丸1、清除浮浆;模拟老化剩余拉拔强度为原值的76.9%以上,耐老化性能较好;冻融循环后,UHPC-TPO层间抗剪强度为11.55MPa,拉拔强度为3.22 MPa,表现出良好的水稳定性;冻融循环剩余强度与冻融循环次数呈指数关系,且剪切强度与拉拔强度具有良好的线性相关性。UHPC-TPO层间黏结性能优良,炎热地区、重载大交通、重要交通通道等对抗剪强度及抗滑移要求较高的工程,可采用UHPC表面抛丸处理,而对于一般工程可采用施工更方便的清除浮浆方式。

摘要：为探索跨铁路站场大型变宽斜拉桥的结构特点及其关健技术,对武汉大道金桥的设计和计算分析过程进行了总结。金桥为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨径组合为（138＋81＋41）m,桥面宽39-49.9 m,塔、墩、梁固结体系；主梁采用双边箱梁截面,桥塔为混凝土结构、高79.0 m,斜拉索采用扇形空间索面布置。结构分析采用有限元软件 MIDAS进行总体受力分析,并采用 ANSYS对桥塔锚索区顶部三个节段进行局部受力性能分析和优化,通过试验及计算对该桥的抗震及抗风性能开展了专题研究。结果表明该桥的强度、刚度等各项检算值均满足规范要求。

摘要：为了研究斜拉桥锚拉板关键疲劳细节的疲劳性能并对锚拉板关键疲劳细节进行疲劳评估,以乌江大桥为工程背景,根据MIDAS全桥杆系模型交通荷载下的索力幅值计算结果,选取了该桥最不利的中跨尾索锚拉板作为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS建立了锚拉板三维分析模型并根据计算结果识别关键疲劳细节。结合JTG D64—2015《公路钢结构桥梁设计规范》、美国规范AASHTO LRFD Bridge Design Specifications以及欧洲规范Eurcode 3,采用名义应力法对锚拉板关键疲劳细节进行疲劳评估,同时建立热点应力局部分析模型并结合欧洲规范Eurcode 3和国际焊接学会规范,采用热点应力法对锚拉板结构关键疲劳细节进行疲劳评估,并对各规范的评估方法进行了对比分析,与此同时开展了锚拉板足尺模型疲劳试验研究。理论分析结果表明:锚拉板与边腹板对接焊形成的锚拉板结构,其最不利位置为锚拉板与锚拉筒上部焊缝圆弧过渡处(细节A),需重点关注该细节。乌江大桥锚拉板结构关键疲劳细节采用名义应力法评估均满足三种规范中无限疲劳寿命设计要求,从疲劳荷载效应、名义应力取值、板厚效应以及细节分类等方面对三种规范的无限疲劳寿命设计方法进行对比,分析发现:采用欧洲规范进行无限疲劳寿命设计更为保守,从结构安全性角度考虑,推荐采用Eurcode 3对锚拉板进行名义应力无限疲劳寿命设计。热点应力法分析结果表明:乌江大桥锚拉板满足Eurocode 3要求,相较于名义应力法,热点应力法的取值结果更为客观,疲劳强度-疲劳寿命(S-N)曲线相对统一,且受主观因素的影响较小。条件允许的情况下,推荐采用热点应力法对焊趾处细节进行疲劳评估。足尺模型疲劳试验结果表明:疲劳荷载加载200万次后结构仍处于弹性阶段,刚度未发生明显折减,结构表面未发现肉眼可见裂纹,增大疲劳荷载幅至640 kN,继续加载到300万次(等效为按初始疲劳荷载幅共加载约500万次),结构仍未开裂,锚拉板满足无限疲劳寿命设计要求。理论分析和模型试验均表明,乌江大桥锚拉板设计合理,抗疲劳性能满足工程要求。