摘要：国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使用火灾动力学模拟软件FDS与有限元分析软件ABAQUS进行桥面油罐车火灾模拟与火灾下的全桥力学分析,以预测LNG油罐车火灾对桥梁结构产生的影响,为防范与应对桥面发生油罐车火灾的突发事件提供参考。仿真计算结果表明:当桥上发生LNG油罐车火灾时,局部主缆和部分吊索直接受火作用,受火主缆失去部分结构性能,受火吊索遭到破坏而失效;高温区域的桥面铺装也遭高温破坏,铺装下层的主梁钢结构所受温度影响相对较小;火灾下桥梁挠度增加0.234 m,桥梁东西两幅受力不再均衡。通过对火灾中高温区域关键构件的防火研究,ABAQUS的传热分析显示,外包双层5 mm厚的隔热气凝胶保护层设计在火灾中可有效保护桥梁主要构件。

摘要：通过对桥梁体外预应力筋极限应力计算方法的评价与分析,选取与试验结果相比计算准确度较高且便于应用的计算模式;参考中国公路桥梁建设行业相关标准和准则,对相关参数进行修正,提出一种简捷、实用的体外预应力筋极限应力计算公式;给出了钢筋混凝土简支梁桥、预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥加固设计中体外预应力筋极限应力的3个计算示例。结果表明:采用所建议的公式计算体外预应力筋的极限应力,方法可行、结果可靠。所建议的公式已纳入现行《公路桥梁加固设计规范》,可用于桥梁体外预应力法加固的设计计算。

摘要：针对波纹钢腹板体外预应力箱梁结构的力学和构造特点,采用有限元分析与实验研究相结合的方法,研究用于波纹钢腹板体外预应力箱梁的混凝土肋式转向装置的承载机理、受力特点、破坏形态、极限承载力等力学特性.采用非线性有限元方法对结构从加载开始直至破坏的受力全过程进行了模拟分析,并用实验对有限元分析的结果进行验证,二者吻合良好.结果表明:转向装置对混凝土翼缘板的局部影响集中在转向装置与混凝土翼板连接部分及附近区域内;转向装置破坏时,受拉区混凝土受拉开裂、环向钢筋受拉屈服,而受压区混凝土受压劈裂破坏;转向装置受压区混凝土的受力表现出明显的偏心受压构件的受力特点.研究结果可供工程设计人员在设计波纹钢腹板体外预应力箱梁转向装置时参考.

摘要：对体外预应力混凝土结构的研究现状及数值模拟方法做出评价与分析。采用组合单元模拟钢筋混凝土结构,能全面考虑混凝土的开裂、塑性等问题;并推到一种体外预应力单元:在忽略摩擦的情况下,能够考虑体外筋在转向块处的滑移作用,从而对其变形与受力做出更准确的模拟。用以上两种单元对3片试验梁的三分点加载的全过程做了数值仿真分析,详细分析了荷载Q-挠度f曲线和挠度f-体外预应力增量σ曲线,明确指出加载曲线中各个转折点的物理意义,并对体外筋的极限应力增量取值问题提出了新的建议。通过计算值与试验数据对比分析,说明了采用组合单元和体外预应力单元共同模拟体外预应力混凝土结构的可行性和正确性,也同时为桥梁结构的数值计算模拟及设计提供了支持和经验。

摘要：为改善桥梁有限元建模的精度,降低理论模型计算结果与实验结果之间的误差,采用模型修正技术对建立的初始有限元模型进行修正.利用桥梁模态参数识别结果,以频率残差和实测自由度上振型分量残差加权和最小为优化计算目标,无须振型扩阶,避免了由此引入误差的影响.依据工程经验对修正参数和频率变动施以约束条件,将有限元模型修正问题归结到约束优化问题.问题的求解采用基于梯度下降的优化迭代算法.仿真结果表明,经过修正后的有限元计算模型计算结果与实验结果非常接近.可以应用于动力实验模型修正.

摘要：为了研究钢-混凝土组合梁在疲劳荷载作用下刚度的退化规律,设计并制作了6根栓钉试验梁进行了静力和疲劳试验。该研究对比了不同疲劳加载次数后试件的破坏形态,重点分析了组合梁在疲劳加载过程中荷载-挠度曲线、残余挠度以及相对滑移量的变化情况;将疲劳试验过程中每根试验梁的刚度退化与残余挠度、相对滑移增长之间作了相关性分析,探讨组合梁刚度退化的实质原因;基于刚度退化函数,通过试验数据拟合,建立了用于计算钢-混凝土组合梁刚度退化计算模型。结果表明:在疲劳荷载作用下,组合梁刚度会发生不可逆的退化,刚度退化实际上是材料疲劳损伤和抗剪连接程度退化的宏观表现;随疲劳循环次数增加,组合梁刚度退化规律呈现明显的“S”型单调递减趋势;该研究建立的组合梁刚度退化规律模型,计算值与试验值吻合良好,具有一定的适用性。该研究成果为组合梁疲劳荷载作用后刚度退化模型的建立提供了一种思路和方法。

摘要：针对钢-混凝土组合梁桥在结合面处承受反复剪力作用的栓钉连接件极限承载力降低现象进行了试验研究。基于考虑构件初始缺陷影响的断裂力学方法,建立了栓钉连接件疲劳寿命分析模型,并通过试验数据确定了模型参数,提出了栓钉连接件残余抗剪承载力与等幅循环荷载加载次数关系的计算方法,采用此计算方法对不同的影响因素进行了参数分析。研究结果表明:栓钉直径越大,其抗剪承载力退化程度越大;栓钉初始缺陷率大于0.1且剪应力幅值大于100MPa时,其抗剪承载力降低速度很快,在工程设计中须加以控制。

摘要：为研究不同抗剪连接程度的钢-混凝土组合梁的受力状况,首先建立了组合梁的有限元模型进行计算,并通过4片试验梁检验其有效性和正确性。随后采用正交设计方法,选取焊钉数量、直径、长度和材料强度等因素对组合梁受力状态进行了参数分析。最后对抗剪连接程度的影响进行讨论,拟合得到不同连接程度下组合梁抗弯承载力和梁端滑移的计算公式。研究结果表明,焊钉数量和直径对组合梁界面滑移的影响最为明显;拟合公式能够较为准确地计算得到不同连接程度组合梁的承载力和梁端滑移;在桥梁工程中,由于连接件的数量通常是由构造要求决定的,故组合梁界面滑移的限值通常不控制设计。

摘要：为适应越来越多的海外工程建设,需要对不同国家桥梁设计规范进行全面对比与评价,基于结构可靠度基本原理与概率极限状态设计方法,建立了中国、美国、欧洲公路桥梁设计规范安全性及经济性的综合评价体系.考虑中美欧桥规的承载能力极限状态与正常使用极限状态,提出了评价基本指标"截面富余度"、"变形富余度"和"应力富余度",以及评价核心指标"综合富余度",并计算得到各富余度的分项权重.通过对桥梁工程通用图及实际工程案例的计算,欧美桥规的综合富余度计算结果大于中国桥规的计算结果,即相同材料强度条件下欧美桥规计算的工程实例的安全性更高,而中国桥规计算结果则经济性更好.中美欧公路桥规的综合评价体系能够较为客观、系统地定量评价中美欧桥梁设计规范的安全性与经济性.

摘要：为研究多塔矮塔斜拉桥主梁的破坏形式和抗弯极限承载力,以宁江松花江特大桥为背景工程,采用ANSYS软件,分别基于Drucker-Prager屈服准则和Willam-Warnke五参数破坏准则建立两种三维实体有限元模型,分析结构从承受设计荷载至破坏荷载整个过程的受力状态并得到3种工况下的结构抗弯极限承载力,和现行桥梁规范(JTG D62—2004)方法的计算值进行了对比.结果表明:两种有限元模型的抗弯极限承载力计算值相对规范方法计算值的平均误差分别为2.7%和6.5%,最大误差分别为5.9%和8.6%,有限元分析结果与规范方法计算值吻合较好;结构在活载系数小于3时基本处于弹性状态;中跨跨中加载为该桥安全系数最小的工况,其安全系数为2.08.