摘要：以某跨海大桥原型设计提出的一种新型中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱为背景,设计制作了4个中空型外壁钢板-混凝土组合塔柱试件。通过轴心受压试验,研究中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱破坏过程,并分析混凝土强度、钢板厚度、连接件型式等参数对试件轴压性能的影响。采用ABAQUS软件进行有限元模拟,分析不同结构型式和设计参数(混凝土强度、钢板强度和钢板厚度)对组合塔柱受力性能的影响。研究表明:中空型外壁钢板-混凝土组合塔柱具有优异的承载能力和延性,其承载能力和延性与内外壁钢板-混凝土组合塔柱相当,明显优于普通钢筋混凝土柱;提高混凝土强度、钢板强度和增加钢板厚度均能够提高组合塔柱承载力,但对结构刚度提高不明显。研究成果可为大跨桥梁设计提供参考。

摘要：杭州湾作为世界上三大强潮海湾之一,海况极其恶劣,建立ZIHE2D模型进行杭州湾天文潮-风暴潮潮位预报,对桥梁结构设计、施工具有重大意义。依据历年水文监测数据和杭州湾最新冲淤地形,对潮位模型进行修正,并与2018年实测潮位对比分析,保证杭州湾潮位预报准确性。研究结果表明,基于该修正数值模型能够预报杭州湾工程区域不同重现期潮位,得到了100 a一遇高潮位为6.17 m,低潮位为-3.62 m,潮差为9.79 m,为杭州湾海域潮位预报提供了一种有效计算方法,重现期的平均高潮位对桥梁安全和建造成本影响较大,为杭州湾跨海铁路大桥工程基础设计提供参考。

摘要：为研究一种底板周圈设置裙边、底板中部设置桩的新型沉箱复合基础的承载性能,尤其是裙边与桩对承载性能的影响机制,基于缩尺模型试验验证的FLAC3D接触面单元与桩结构单元数值分析方法,建立了琼州海峡跨海大桥西线实际地层中的沉箱复合基础三维数值模型,研究了裙边与桩的尺寸参数(裙边高度、桩长、桩径、桩数)和组合方式对沉箱复合基础竖向及水平向承载性能的影响。结果表明:裙边能约束箱底塑性区的开展与贯通,有效提高了沉箱的水平极限承载力,对底面尺寸125m×75m的沉箱基础,单独设置壁厚2m、高度6m的裙边后,设计荷载下裙边可分担47%的水平荷载和26%的竖向荷载;桩端落在相对较好持力层的桩可分担较多的竖向荷载,有效提高沉箱的竖向刚度、控制差异沉降,对底面尺寸125m×75m的沉箱基础,单独设置52根、直径2m、桩长72m、桩端进入4-2硬塑粉质黏土层的群桩基础后,设计荷载下群桩可分担67.8%的竖向荷载和37%的水平荷载;裙边与桩组合设置后,沉箱复合基础的竖向及水平向承载力得到进一步提高,设计荷载作用下,群桩承担64%的竖向荷载和31%的水平荷载,裙边承担14%的竖向荷载和52%的水平荷载。研究成果可为琼州海峡跨海大桥深水基础设计提供重要参考。

摘要：桥梁是交通设施互联互通的关键节点和枢纽工程,是国民经济发展和社会生活安全的重要保障,在化解传统产业产能过剩、推动战略新兴产业和第三产业发展、促进产业融合升级、拉动经济增长等方面发挥着重要作用.改革开放30多年来,中国桥梁在学习引进国外先进桥梁技术的基础上,走自主建设和创新发展之路,实现了跨越式发展,取得了一批自主创新成果,推动了中国桥梁由大国向强国的迈进,但在核心技术、材料、软件、装备、标准规范等方面与发达国家相比还存在一定差距.桥梁建养和安全长寿的巨大需求,以及工业化、信息化、智能化的发展趋势,均要求站在更高起点上审视中国桥梁技术发展,面向国家战略需求,坚持问题导向和需求导向,提出未来中国桥梁技术的发展方向和目标任务.本文总结了改革开放30多年来中国桥梁在建设技术、新结构与高性能材料、监测检测评估与管养技术、信息化技术、标准规范等方面取得的主要进展与不足,指出为了支撑国家重大发展战略、保障庞大桥梁安全长寿和实现桥梁强国梦,必须进一步提升中国桥梁技术创新水平,尽快实施以重点专项"智能桥梁(Intelligent Bridge)"为主题的"中国桥梁2025"科技计划,并通过组建"中国桥梁产业技术创新战略联盟"保障其顺利实施.

摘要：基于大系统的思想,建立车-桥-风浪流耦合动力系统,包括车辆子系统、桥梁子系统和风浪流耦合场子系统。根据各子系统之间的相互作用力以及车辆子系统与桥梁子系统之间的位移协调关系,建立车-桥-风浪流耦合动力系统的运动方程,并基于分离迭代法提出了车-桥-风浪流耦合动力系统动态响应的求解流程,从而建立跨海公铁两用桥梁车-桥-风浪流耦合动力系统的振动分析方法。以某跨海公铁两用斜拉桥方案为对象进行研究,结果表明:风浪流耦合场同时激励车辆和桥梁的主梁、桥塔及水中基础,与风场单独作用相比,风浪流耦合场能够激发桥梁产生更大幅度的横向和扭转振动,恶化列车运行安全性指标,桥梁主梁在主跨跨中处的横向位移、横向加速度、扭转位移、扭转加速度的均方根分别增大0.8%、23.1%、4.9%和0.5%,在边塔处的相应均方根分别增大204.9%、167.0%、198.7%和314.7%;列车车体加速度、轮轨横向力和轮重减载率分别增大60.9%、7.2%和6.6%。因此,对于跨海公铁两用桥梁,需合理考虑风浪流耦合作用,仅考虑风场单独作用将高估桥梁结构和列车行车的安全性。

摘要：水体含沙量监测一直是水文观测及水中建设施工的重要观测内容,实时有效地监测水体含沙量具有重要实际价值。传统人工测量方法效率低下,无法实时监测,基于超声波等仪器监测方法虽可实现水体含沙量的实时测量,但在安全性、稳定性和测量范围上各有缺点。而基于光谱法进行物质含量监测的技术具有快速、无损、精确高效等优点,近年来被广泛应用于各领域,为水体含沙量在线监测技术提供新的思路与方法。但直接透射光谱法易受光源的不稳定和外界的杂散光的干扰,产生光谱噪声,同时由于仪器设备的光强饱和度,其测量量程存在限制。基于此,重点研究直接透射光谱噪声处理和多段标定技术,设计了一种基于透射光谱的水体含沙量快速大量程在线监测系统。首先基于朗伯-比尔基本定律理论分析水体含沙量与透射光强度之间的关系,然后利用比色皿支架实验室搭建了水体含沙量监测试验系统,配制不同含沙比例的标准溶液,进行强度-含沙量实际相关度标定测试。为克服光谱噪声影响,采用小波阈值去噪算法对原始透射光谱进行预处理,使用sym7小波基,极小极大阈值选择规则和7次小波分解次数,消除光谱噪声;设置不同积分时长,采用多段标定的方式实现了从4%到22%含沙量的大量程测量,并在算法中实现标定函数与测量量程自动匹配。结果表明标定曲线R平方值均在0.99以上,线性度良好,与理论相符合。最后对设计的水体含沙量在线监测系统进行实际精度测试,结果表明在大量程测量范围的测量误差均控制在0.4%以下,全量程误差均值为0.173%,误差标准差为0.115%,可满足工程实际需求。因此提出一种大量程的水体含沙量在线监测系统,并试验验证了系统测量准确度,可以用于水体含沙量实时在线监测。

摘要：东莞东江南支流港湾大桥为主跨320 m的自锚式钢梁悬索桥,采用“先缆后梁”的方法施工。在上部结构安装过程中,主缆拉力通过临时拉索传递至临时锚碇,对临时锚碇的力学性能要求较高。为确保施工过程中桥梁结构受力安全、选取合适的临时锚碇方案,采用TDV RM2006软件建立施工阶段全桥模型进行力学性能分析,并采用MIDAS Civil 2017软件对独立锚碇、不增加桩径及桩数的结合锚碇、增加桩径及桩数的结合锚碇3种临时锚碇结构进行比选。结果表明:采用“先缆后梁”的总体施工方案可以满足上部结构安装要求,施工期间塔、梁、缆的强度、刚度均满足设计要求,临时拉索最大拉力24720 kN。增加桩径及桩数的结合锚碇桩基最大弯矩3394.6 kN·m,为3种方案中最小值,结构安全性较好;最大水平位移14.1 mm,比不增加桩径和桩数的结合锚碇刚度有较大提升,与独立锚碇相差不大。综合比较可知增加桩径及桩数的结合锚碇方案具有较好的安全性、经济性及施工便利性,且工期较短,因此最终选定该方案。

摘要：针对实际桥梁工程应用中常见的摩擦摆支座剪力销装置的剪断力进行试验研究。分析了摩擦摆支座水平承载力达到发挥其减隔震功能所需起始力时,支座摩擦力对剪力销剪断力的影响规律,研究结果表明,剪力销剪断时支座摩擦力占比较大且不可忽略。通过摩擦摆支座剪力销单体剪断试验、支座水平滞回性能试验及支座减隔震起始力试验,验证了摩擦摆支座发挥减隔震功能前的约束力主要是由支座摩擦力和剪力销剪断力组成,并分析了剪力销不同排列布置方式对其整体剪断力的影响规律。试验结果表明,进行剪力销设计时有必要考虑支座摩擦力的影响,且剪力销布置排数越少越有利于剪断。

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：为研究地连墙-重力式复合锚碇基础底板以下地连墙嵌固作用对其承载性能的影响,依托西江特大桥清远侧新型地连墙锚碇设计方案,分别开展相同试验条件下地连墙-重力式复合锚碇基础与不考虑地连墙嵌固效应的常规锚碇基础两组物理模型试验,对荷载与位移关系、基底土压力分布及荷载分配规律进行分析。结果表明:与常规锚碇相比,由于地连墙嵌入深部中分化基岩,地连墙-重力式复合锚碇基础可充分发挥嵌岩地连墙强度及深层岩体承载能力,在竖向荷载和水平荷载作用下,地连墙-重力式复合锚碇基础竖向位移和水平位移均明显小于无嵌岩地连墙的常规锚碇基础,其中设计缆力条件下可降低水平位移量75%左右,表明嵌岩地连墙结构有效提高了锚碇基础承载性能和安全储备。由土压力及荷载分配规律可知,上部竖向荷载通过地连墙结构传递到深部基岩,有效分担了基础底板土体压应力,进而降低地基土体附加应力和基础沉降量。综合表明,当地连墙结构嵌入深部强度较好的基岩时,采用地连墙作为基坑围护结构的锚碇基础设计可考虑地连墙嵌固作用对其承载力的贡献。