摘要：能模拟车辆荷载通过效应的疲劳模型试验是研究正交异性钢桥面板疲劳性能的有效手段。利用国内首台自主研发的桥面结构专用轮式滚动疲劳加载装置,以广东虎门二桥坭洲水道桥为依托工程,研究了基于轮式滚动加载的正交异性钢桥面板疲劳试验设计问题。首先,根据实桥交通需求分析,合理确定实桥疲劳荷载谱;其次,计算疲劳敏感部位热点在疲劳荷载谱各车型作用下的应力历程,采用雨流计数法计算应力谱,根据Miner疲劳损伤累积理论转化为每种车型通过1次的等效应力幅,结合交通量预测计算实桥各构造细节在设计寿命期内的疲劳累积损伤;最后,根据设备性能参数,分别计算橡胶轮双轴加载和钢轮单轴加载下试验模型各细节的等效应力幅,通过与实桥钢桥面板各细节的疲劳累计损伤等效,从而确定试验加载轴类型、加载水平以及对应各细节的等效作用次数。研究成果对改进正交异性钢桥面板疲劳试验设计有重要参考意义。

摘要：20世纪90年代后,正交异性钢桥面板在我国斜拉桥、悬索桥等大跨公路桥梁建设中得到广泛的应用。然而,由于受设计、制造水平所限以及越来越大的交通荷载影响,多座钢桥在运营10年左右即出现了较严重的正交异性钢桥面板疲劳病害,大大影响了钢桥的安全性及耐久性。为此开展正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验研究,模型纵向为1.0m+3.5m+1.0m的三跨结构,横向宽度3.0m,包括5个U型纵肋。模型所采用的结构形式、制造工艺、边界条件反映了我国大跨钢桥常用的扁平钢箱梁使用现状,另外在U肋-横梁交叉处采用几种新型构造。试验总计完成600万次常幅疲劳加载,试验结束时在U肋嵌补段对接接头处发现肉眼可见的疲劳裂纹。以测点应力突变作为疲劳敏感部位疲劳失效的准则,采用距离焊趾10mm处的测点应力作为参考应力,U肋嵌补段对接接头、与U肋焊接处的顶板疲劳强度等级均相当于欧洲规范Eurocode中的71类细节。

摘要：用多刚体系统模拟列车、汽车车辆,用空间梁单元、杆单元模拟桥梁。采用密贴假定及蠕滑理论处理轮轨接触关系,设汽车轮胎与公路桥面为点接触且不分离建立列车-桥梁-汽车耦合振动分析模型,编制仿真分析软件。以某公路、铁路两用桥为例进行列车-桥梁-汽车耦合振动分析。结果表明,列车与汽车同时上桥且随汽车数量增多,列车机车及车辆的竖向加速度、脱轨系数、轮重减载率最大值明显增大,汽车对列车运行安全性具有不利影响。

摘要：采用有限元方法对我国常用的实腹式横隔板扁平钢箱梁钢桥面板结构进行了应力分析,研究了U肋-横隔板连接接头疲劳裂纹的产生机理及主要影响因素,并对几种常见的横隔板弧形切口形状及内肋式构造、底部固定式构造等新型构造的效果进行了比较。研究表明,传统构造4和新型内肋式构造21的受力性能较为理想,但普遍适用于不同疲劳裂纹形式、加载条件、横梁高度、制造工艺的最优构造形式并不存在,需要采用基于性能的方法进行U肋-横隔板连接接头疲劳设计。

摘要：针对正交异性钢桥面板顶板-U肋焊接接头突出的疲劳问题,以广东虎门二桥坭洲水道桥为例,基于国际焊接协会推荐的热点应力法,利用ANSYS有限元软件建立的参数化热点应力精细有限元分析模型,对顶板-U肋焊接接头热点应力受顶板厚度、熔透率、组装间隙等参数的影响进行了精细有限元分析,结果表明:顶板厚度由16 mm增加到18 mm,顶板焊趾、焊根热点应力降低约26%、28%;顶板厚度由16 mm减小到14 mm,顶板焊趾、焊根热点应力增加约38%、96%;肋板厚度由8 mm增加到10 mm,肋板焊趾、焊根热点应力降低约20%,而顶板焊趾、焊根热点应力略有增加;熔透率由60%增加到100%(全熔透),肋板焊趾、焊根热点应力降低约10%;熔透率为30%时,组装间隙由0.5 mm增加到3.5 mm,肋板焊趾、焊根热点应力增加约9%;焊趾高度由8 mm增加到10 mm或角度由40°变为30°,顶板焊趾热点应力降低约4%或11%。最后,结合一种新兴的U肋内焊技术,即将传统的顶板-U肋单面焊接接头发展为双面焊接头,通过扩展上述参数化热点应力精细有限元分析模型,对采用U肋内焊技术后的顶板-U肋焊接接头热点应力的变化及受熔透率、内焊趾高度、内焊趾角度等参数的影响进行了精细有限元分析,以为今后U肋内焊技术在正交异性钢桥面板结构的工程应用提供一些合理化建议。

摘要：钢-混凝土结合部是混合梁的刚度突变点,容易形成结构体系的弱点,是结构设计成败的关键。焊钉和开孔板连接件是钢-混凝土结合部中常用的2种抗剪连接件,如何确定抗剪连接件剪力大小及分布情况是钢-混凝土结合部设计的关键技术问题之一,但目前尚缺少理论分析结果及实用的简化计算方法。利用弹性变形理论,推导了无格室-承压板钢-混凝土结合部的抗剪连接件剪力大小及分布的理论计算公式,并与有限元计算结果进行了验证,理论计算与分析结果一致,表明该公式具有较好的准确性和实用性。

摘要：以琼州海峡跨海工程2×1500m三塔斜拉桥设计方案为背景,采用非线性时程分析方法,基于利用附加装置改善大跨径桥梁结构性能的设计思想,研究超大跨径三塔斜拉桥适宜的横向抗震结构体系。首先针对附加刚度和附加阻尼的设计参数进行优化分析,然后分析不同横向约束结构体系对超大跨径三塔斜拉桥横向抗震性能的影响。结果表明:对于超大跨径三塔斜拉桥,选择适宜的横向弹性+阻尼组合体系能够更经济有效地改善结构受力性能,在降低主塔地震响应和主梁地震应力的同时还能较好地控制塔梁间横向相对位移,是超大跨径三塔斜拉桥较为理想的横向抗震结构体系。

摘要：圆形锚碇具有良好的变形与受力特性,被广泛用于悬索桥锚碇的建设。针对广西龙门大桥东锚碇采用的大直径桩+地下连续墙咬合的新型圆形基坑围护形式,采用有限元软件PLAXIS模拟了岩质地基中圆形桩—墙咬合式基坑围护在开挖时的受力变形特性,结果表明桩—墙能较好地协同受力与变形。在此基础上,对比分析了咬合式桩墙围护与光滑圆形地连墙的环向效应,分析结果表明,桩—墙咬合式基坑围护能够充分地利用圆形结构的环向效应,从而优化围护受力。

摘要：为研究板式橡胶支座滑动后对桥梁抗震性能的影响,对5个板式橡胶支座和1个铅芯橡胶支座进行了拟静力试验,对比分析考虑摩擦滑移后板式橡胶支座的力-位移滞回曲线、等效刚度、等效阻尼比及滞回耗能等力学特性与铅芯橡胶支座的异同,并以1座连续梁桥为例,通过非线性时程分析支座摩擦滑移对墩底曲率延性系数、墩底剪力、支座位移和残余位移及桥墩和支座滞回耗能等的影响,研究考虑支座摩擦滑移后桥梁的抗震性能,验证考虑摩擦滑移的板式橡胶支座在中小跨径连续梁桥上的应用。研究结果表明:考虑摩擦滑移的板式橡胶支座力学模型可用双线性滞回模型描述,加载位移大于200%后,板式橡胶支座和铅芯橡胶支座的滞回耗能接近;地震作用下考虑摩擦滑移的板式橡胶支座可耗散大量地震能量,但与主梁和限位装置的间隙有关,并且间隙的确定与地震动频谱特性有关,设计时应予以注意。

摘要：港珠澳大桥沉管隧道埋置深度较深,地基回弹再压缩沉降及其变化的准确评估对结构受力安全尤为重要。隧道初步设计与施工图设计阶段,开展了大量的原位孔压静力触探(CPTu)和室内固结试验。如何利用这些原位和室内试验数据准确评估隧道的回弹再压缩沉降及其变化规律,成为一个迫切需要解决的问题。在综合比较各类沉降计算方法基础上,采用了改进的Janbu切线模量法进行沉管隧道的沉降计算,推导了不同土层、不同应力状态下的土体竖向应变计算公式。并依据室内固结试验和原位CPTu试验对该方法的计算参数(模量数m、回弹再压缩模量数mr、应力指数j和回弹再压缩应力指数jr等)进行了分析和探讨。最后通过算例说明了方法的计算过程。Janbu切线模量法具有公式形式简单、反映围压影响及卸载再加载特性等优点。但由原位试验获取计算参数方面,还有待深入研究。