摘要：为探索钢壳混凝土角钢连接件根部混凝土脱空对连接件抗剪性能的不利影响,提出合理的脱空修复方法,基于深中通道沉管隧道角钢连接件的局部构造,以脱空形状、脱空修复和混凝土强度为变化参数,设计8组足尺推出试件,并开展抗剪性能试验和有限元模拟分析。分析显示:1)普通混凝土试件先在角钢内部发生混凝土压溃破坏,试件破坏模式受脱空形式及脱空修复影响不明显;2)脱空对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度均有削弱影响,三棱柱整体脱空时角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度可折减32.8%和76.9%;3)脱空修复对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度有提升作用,但由于修复料与脱空界面间难以协同受力,性能提升效果并不显著;4)考虑脱空处未修复,用超高性能混凝土替换普通混凝土时,推出试件的抗剪承载力较未脱空时提高77%,抗剪刚度较脱空时折减8.9%;5)超高性能混凝土的优良力学性能使角钢连接件的抗剪承载力得到明显提高,但由于脱空导致角钢连接件出现较大变形,因此无法有效提升脱空时的抗剪刚度;6)提高修复料力学性能对改善三棱柱脱空修复后的承载性能影响不明显。

摘要：重庆白居寺长江大桥主桥为主跨660 m的公轨两用双塔双索面钢桁梁斜拉桥。桥塔为空间曲线水滴形混凝土结构,采用爬模施工;钢桁梁为带边纵梁的倒梯形截面,利用桥面吊机进行对称悬臂施工。为确保成桥后的各项力学和线形指标满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立主桥施工阶段有限元模型,对塔顶偏位和应力、钢桁梁线形及斜拉索张拉进行施工监控。通过控制塔顶偏位以及关键断面应力,确保了钢桁梁施工中桥塔的安全;通过控制主桁和边纵梁的制造和安装线形,保证了钢桁梁成桥线形的控制精度;通过边、中跨1~5号索同步对称初张、6~20号索分级不对称初张及局部二次调索,提高了斜拉索的施工效率以及索力控制精度。施工监控结果表明:塔顶偏位最大偏差27 mm,钢桁梁线形最大偏差52 mm,斜拉索索力偏差在±5.6%内,均满足设计要求。

摘要：锚箱式连接形式广泛应用于大跨径斜拉桥中。目前对这种锚固结构的疲劳受力机理以及参数变化对结构受力性能的影响等方面尚不明确,采用常规力学分析难以探究结构的实际工作状态。为研究斜拉桥锚箱结构受力规律,以南中高速横门西特大桥为依托工程,建立有限元分析模型,对塔上钢锚梁和钢锚箱进行疲劳性能及参数分析。结果表明,塔上钢锚梁和钢锚箱结构在大索力状态下均未出现疲劳破坏;调整结构参数可以显著改善结构应力集中问题。在参数分析的基础上提出了索梁锚固结构设计优化建议,可提高锚固结构受力性能。

摘要：针对大跨径悬索桥在运营荷载下梁端往复运动、累积位移大,导致滑动支座和伸缩缝因磨耗严重而耐久性降低的问题,研发了一种抑制或降低悬索桥主梁慢速频繁运动的摩擦阻尼器。对比分析了黄铜、复合型刹车片、高性能聚合物等摩擦材料样件的耐磨特性,以高性能聚合物和不锈钢镜面作为摩擦副设计试制了大吨位摩擦阻尼器试件,并完成了力学性能试验。研究结果表明,在12 MPa的正压力下,黄铜、复合型刹车片材料的磨耗率高且稳定性差,而高性能聚合物材料经过10 000 m磨耗后仅出现少量磨屑,且对磨面未出现明显磨痕,磨耗率为12μm/km,耐磨特性良好,摩擦力稳定;高性能聚合物在0.5~11 mm/s范围内摩擦系数随速度变化幅度小,其平均值为0.174,稳定性较好;摩擦阻尼器试件在0.1~377 mm/s范围内,实际阻尼力与设计值(752 kN)的偏差均不大于±10%,呈现明显的库伦特性,在悬索桥不同受力状态下均能提供较稳定的阻尼力。

摘要：针对某高速公路改扩建工程中墩柱的钢筋锈蚀、混凝土剥落露筋等病害以及部分伸缩墩的墩柱存在竖向裂缝、环向裂缝的问题,从全寿命周期角度考虑,采用UHPC增大截面加固法对墩柱塑性铰区域进行加固处理。在原有C40混凝土加固方案的基础上,设计考虑了UHPC强度(120 MPa和140 MPa)、UHPC加固层厚度(8 cm和10 cm)、墩柱设计直径(1.0 m、1.2 m、1.4 m和1.5 m)以及加固层是否配筋4种因素影响的加固方案。利用XTRACT软件分析了加固墩柱截面M-N曲线和M-φ曲线,研究了UHPC强度、加固层厚度、墩柱直径及加固层是否配筋对墩柱截面力学性能的影响。最后,从结构性能、耐久性、混凝土用量及美观性等方面综合对比分析了不同加固方案的加固效果。结果表明:UHPC强度对加固墩柱截面性能影响不大,墩柱承载力随着UHPC加固层厚度的增大而增大;对于不同设计直径的墩柱结构,加固10 cm厚度的UHPC与加固20 cm厚度的C40混凝土均可达到相同的承载能力水平;加固层配筋能够提高墩柱承载力,但8 cm厚UHPC配筋加固远不如10 cm厚UHPC加固效果。相较普通混凝土,利用UHPC加固能够减少或免除墩柱的维修,大幅降低养护成本,降低工程全寿命造价。

摘要：乌江特大桥作为目前世界最大跨度上承式钢管混凝土拱桥,建设过程中受温差、风场环境、地形和环节多等因素的影响,在变形控制、施工稳定性、运输安装及体系转换耦合受力等方面面临着巨大的挑战,同时也提出了更高精度的施工控制要求。大桥采用拱-柱-梁全固结、全栓接无支座整体式受力体系的设计方案,给大桥建设带来了全新的挑战。基于此,本研究从柱梁制造线形计算方法、制造线形控制、高空安装毫米精度控制等方面全面攻关,提出了全过程最优原形成拱和拱上结构栓接精准控制理论,以及精细化的拱桥原形预拼制造技术、原形复位安装控制技术以及全固结栓接安装技术,减少高空作业时间,实现了大跨拱桥建造控制精度从厘米级到毫米级的突破,为大跨拱桥向工业化、装配化发展奠定了基础。

摘要：针对桥梁健康监测需求,研发了一种测力拉压支座,可用来对支座的竖向受压和受拉状态进行实时测力分析。介绍了测力拉压支座的结构形式、功能特点以及对支座进行的测力试验。首先,基于应变式测力传感器进行了测力模块的设计,并对支座测力传感器进行了标定。然后对支座的受压和受拉功能进行测力试验,结合支座在实际桥梁中的服役工作状态,测试分析了支座在发生竖向转动和水平慢速位移时的竖向测力功能状况。结果表明,该测力拉压支座的竖向受压和受拉测力精度较高,且在支座发生转动和慢速位移时测力结果依然较为稳定。

摘要：悬索桥结构刚度小,运营荷载下梁端纵向运动明显,常规抗震黏滞阻尼器减振效果较差,梁端累计位移大。黏滞阻尼器活塞杆与动密封长距离磨损,且活塞杆镀铬层存在较多微观缺陷,耐腐蚀性能差,活塞杆表面锈蚀会加速动密封磨损,因此漏油成为悬索桥用阻尼器的通用病害。针对以上问题,通过研究硅油黏度、预加内压对阻尼力输出的影响来提高黏滞阻尼器的减振效果,以降低活塞杆与动密封的磨损距离;通过开展不同防护镀(涂)层活塞杆中性盐雾试验,研究不同防护工艺的耐腐蚀性能,以降低活塞杆表面锈蚀对动密封的不利影响。研究结果表明,硅油黏度越高,黏滞阻尼器的速度指数越低,则减振效果越好;预加内压可提升黏滞阻尼器低速(≤5 mm/s)时的阻尼力,进而提高减振效果;还可通过监测预加内压的变化来了解黏滞阻尼器的密封性能,结合阻尼器生产加工等因素,建议采用的硅油黏度为10万~30万Cst,预加内压为10~20 MPa。研究结果还表明,活塞杆表面采用碳化钨陶瓷涂层进行防护时,2 000 h中性盐雾试验未见锈迹,耐腐蚀性能优于常用的镀硬铬、镍铬共镀工艺,可保障活塞杆长期不锈蚀,延缓动密封的磨损。本研究成果可提升悬索桥用黏滞阻尼器性能,降低漏油风险,并为悬索桥用黏滞阻尼器的设计、选型提供参考。

摘要：三塔悬索桥中塔两侧主缆并未直接与锚锭连接,中塔处主缆的纵向约束较弱,地震下主缆-鞍座易发生显著的摩擦滑移。为了揭示三塔悬索桥中主缆-鞍座摩擦滑移及其对结构地震响应的影响规律,本文依托浔江大桥实际工程,建立了三塔悬索桥的非线性有限元模型,利用摩擦单元重现了主缆-鞍座界面的摩擦滑移行为,揭示了地震下主缆在边塔和中塔处的不同滑移变位,分析了摩擦系数对于界面滑移、主塔内力等响应量的影响规律。分析结果表明:摩擦系数大于0.1,在设计地震下主缆-索鞍界面无摩擦滑移,而在罕遇地震和极罕遇地震下,有一定的摩擦滑移,最大摩擦滑移量随着摩擦系数增大而减小;主缆-索鞍界面在地震作用下会发生明显滞回现象,最大可提供约2.0%的等效阻尼比;边塔顶剪力对塔底弯矩的贡献率达到了50%~70%,而中塔由于设置阻尼器,剪力贡献率仅为20%~40%;适当减小摩擦系数有利于降低塔的响应,但摩擦系数降低至0.001时,主缆将失去对塔变形的约束能力,将显著改变塔的变形模式与动力效应。

摘要：双屿门大桥是宁波舟山港六横跨海大桥的关键性控制工程,其主跨为1 768 m,是世界最大跨度单跨吊钢箱梁悬索桥。该桥采用半飘浮体系,双向四车道设计。主梁为分体钢箱梁,分体箱间距为6 m。为提高强台风海域超大跨径悬索桥的抗风稳定性,钢箱梁在局部区域进行细节优化,消减了竖弯和扭转涡振。索塔采用圆形承台群桩基础,塔身为门形索塔,采用型钢劲性骨架组合结构塔柱及整体式安装的型钢劲性骨架组合结构横梁,以缓解关键节点的受力,减少钢筋的使用,简化现场操作工序,加快施工进度。锚碇结合地形分别设计重力锚与隧道锚,基础均以中风化熔结凝灰岩为持力层。经验算,各构件的计算结果均满足规范要求。