摘要：为了深入探究钢筋混凝土桥墩受侧向撞击时的静力简化方法,基于桥墩受撞击作用与静力作用下产生的侧向变形效应相等,建立了桥墩弯曲应变能和剪切应变能的计算公式.针对不同截面形式和不同约束条件下的桥墩模型,分别得出了桥墩在正弦、三角形和矩形撞击荷载波形作用下的等效撞击力简化公式,并分析了撞击力峰值和等效值之间的关系.结果表明:当矩形截面桥墩撞击点距墩底距离与截面长度的比值小于3.7,或圆形截面桥墩撞击点距墩底距离与截面半径的比值小于6.2时,需充分考虑桥墩剪切应变能的影响;荷载波形对等效撞击力取值影响较大,当撞击荷载波形接近正弦、三角形和矩形波时,等效撞击力系数的建议值分别为0.64、0.52和0.91.研究结果可为桥墩等效撞击力取值提供参考依据.

摘要：桥墩结构的震后竖向承载力是评估梁式桥梁震后通行功能的重要指标,但其难以测量。为了快速定量地评估桥梁结构的震后通行能力,对评估梁式桥梁结构震后竖向承载力的最优工程需求参数(EDP)进行了系统地研究。首先选取与墩柱残余侧移和损伤相关的5个EDPs,通过对考虑了材料不确定性的RC桥墩进行Pushover分析和动力时程分析得到5个EDPs,进一步对震后的桥墩进行Pushdown分析获取震后竖向承载力。然后采用回归模型对所选EDPs与震后竖向承载力损失比的关系曲线进行回归分析,选取竖向承载力损失比关系曲线的最优回归模型为在ln(x)-y坐标系中的正态累积函数模型,进一步通过最优EDP评价准则对评估竖向承载力损失比的5个EDPs进行评价分析。评价结果表明:当考虑震后可计算性时,峰值侧移率最优;当考虑震后可测性时,残余侧移率最优;当考虑余震时,改进的Park-Ang指标最优。通过选取的最优EDP可以建立桥梁结构功能指标与抗震性能指标之间的联系,为进一步发展和完善桥梁结构的抗震韧性评估和设计提供参考。

摘要：碎屑流是我国山区最危险的地质灾害之一,山区桥墩常受到碎屑流冲击而开裂、倾斜甚至倒塌,给山区桥梁建设、运营带来严重的安全隐患。采用离散元方法(discrete element method,DEM)和有限元方法(finite element method,FEM)耦合的三维数值模拟方法模拟了碎屑流对双柱式桥墩的冲击效应,并结合斜槽试验,验证了耦合方法的准确性,进一步分析了碎屑流冲击坡度、距离和体积密度对桥墩冲击力的影响规律。结果表明,最大冲击力与碎屑流冲击坡度、距离和体积密度分别呈幂函数(指数大于1)、幂函数(指数小于1)和线性正相关。冲击坡度、距离和体积密度对最大冲击力的敏感度值分别为3.012、0.202、0.804,在桥梁碎屑流灾害防治时需重视冲击坡度和体积密度的影响。将冲击力的数值模拟值与流体动力学模型预测值对比分析表明,流体动力学模型理论公式能较好地预测桥墩所受的最大冲击力,最大预测误差低于23.6%。相关研究结果可为山区桥梁碎屑流灾害防治与设计提供一定的参考依据。

摘要：为准确模拟冰-桥墩碰撞过程中墩体结构的动力响应,基于流固耦合(fluid-solid interaction, FSI)的计算方法,运用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟了水介质中冰排与桥墩在不同碰撞影响参数下的动力响应。结果表明:恒定附加质量(constant added mass, CAM)模型相比FSI模型冰载荷计算结果偏大,是因为CAM模型忽略了降低冰排速度的“水垫效应”,但其计算效率高,计算时间是FSI模型的1/10,更有利于桥墩防撞设计,而FSI模型能够更真实地模拟冰-桥墩碰撞场景。综合分析该研究所模拟的不同冰排工况,发现桥墩在冰排撞击作用下呈现明显的冰激结构振动特征,桥墩侧向位移云图随着应力波的传递呈现明显的层状分布,其顶部侧向位移幅度最大,因此在工程设计时应充分考虑其对桥梁整体安全的影响;随着冰排速度、冰排厚度和冰排压缩强度的增大,冰载荷平均值均呈现近似多项式函数关系。此外,研究发现当冰排压缩强度小于2.668 MPa(环境温度高于-15℃)时,冰载荷平均值明显减小,表明环境温度的变化对于桥墩受冰排撞击挤压作用所受的冰害问题具有显著的差异。其仿真研究成果拟为桥梁及桥墩防撞设施设计提供参考。

摘要：通过对前南规范、欧洲标准及中国规范对桥墩裂缝宽度计算结果的对比分析,得到了在受力相同条件下同一截面裂缝宽度的差异及变化规律,为今后相同区域或相似结构的设计提供一定借鉴。

摘要：非对称桥梁结构悬臂施工期间会对下部结构产生较大的不平衡弯矩,为分析钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)墩柱在不平衡弯矩导致的双轴压弯下的可靠性,提出了基于压弯破坏曲面的可靠性分析方法。该方法使用倪克勤公式作为功能函数,并通过钢筋与混凝土本构关系求解倪克勤公式所需要的轴心受压承载力与单向偏压承载力,将RC墩柱的材料特性、几何特性、所受外部荷载作为随机变量,基于可靠指标物理意义,使用罚函数法将可靠指标求解问题转化为无约束最优化问题,利用遗传退火算法求解RC墩柱的可靠指标。采用该方法对文忠路上跨合肥东站改扩建工程主桥46号桥墩进行可靠性分析,结果表明:在悬臂施工至自重不平衡弯矩最大状态下,P1~P3支墩可靠指标分别为5.44、5.05、5.94;对可靠指标影响程度较大的随机变量依次为结构自重、钢筋强度和混凝土抗压强度,而风荷载对可靠指标影响相对较小。

摘要：为分析超高性能混凝土曲面模板在桥梁墩柱中应用的设计要点,以我国西南山岭重丘地区某病害桥梁为例,在原材料选用的基础上对超高性能混凝土坍落度、扩展度、干燥收缩变形、力学性能等进行试验,进而对此类模板成形方式进行研究,最后对超高性能混凝土曲面模板关键设计要素进行探析。结果表明,此类混凝土曲面模板使用后能免除常规模板支护拆卸等施工环节,还能对桥梁墩柱起到较好的表面隔离防护作用;对我国气候特殊地区跨河桥梁工程墩柱质量和运行效果的提升具有显著效果。

摘要：为优化连续刚构桥设计,以实际工程为依托,针对连续刚构桥的桥墩设计提出了3种优化施工方案,并运用有限元软件对比分析了主梁各关键截面变形、受力及稳定性的变化规律。结果表明:桥墩截面尺寸越大,主梁变形越小,桥梁边跨受力会小幅增大,但可大幅降低桥梁墩顶的受力,桥梁稳定系数不断增大,桥梁的整体安全稳定性更高。综合来看,方案2和方案3均可满足桥梁安全设计,但结合施工成本,箱型墩截面尺寸越大,混凝土用量及配筋量越大,因此,建议桥墩截面尺寸选择5.5 m×7.0 m,既可满足桥梁安全设计要求,又能节约施工成本。

摘要：随着国家海洋强国战略的推进,跨海大桥建设已成为连接地区经济发展的关键。桥墩冲刷是威胁桥梁安全的重要因素,正确理解冲刷过程与预测冲刷深度可为实际工程前期设计和运营维护提供指导。文章基于REEF 3D数值模式模拟了3个实际工程桥墩的局部冲刷过程,对桥墩周边的流场及冲刷特征进行了分析。在此基础上利用规范、经验公式以及不同工况下海上风机单桩冲刷计算公式预测桥墩冲刷深度,通过对比分析不同计算方法下的局部冲刷深度结果,给出不同水深下冲刷深度计算方法的选取建议。

摘要：为了提高城市桥梁设计水平,文章以浦东北路支河1桥为研究对象,计算了作用在桥梁结构的竖向荷载、汽车制动力、温度力等,对桥墩盖梁在正常使用极限状态、持久状况、短暂状况下的应力进行分析,同时,利用桥梁博士软件和Midas Civil软件建立计算模型,计算了桥墩墩身在E1地震作用下的剪力,研究成果可供类似预应力混凝土桥墩设计借鉴。