摘要：在双幅式桥梁的建设中,公路与铁路同层并排布置的大跨双幅非对称主梁属于较特殊的设计。由于公路桥与铁路桥的动力特性不一致、主梁尾流特性差异较大以及非对称双梁间存在特殊且显著的气动干扰,使得非对称双幅主梁的涡激振动特性更为复杂。为系统探究干扰效应对主梁涡振性能的影响,以一座大跨度公铁两用双幅桥为研究背景,开展了双幅主梁涡激振动风洞试验与流固耦合数值模拟,其中公路梁为Π型叠合梁,铁路梁为流线型箱梁。研究结果表明:公路梁位于迎风侧时出现了较大幅值的竖弯和扭转振动,且风速区间与结构振动频率具有典型涡振“锁定”特征,而位于背风侧时,振动现象基本消失;铁路梁位于迎风侧时未见明显振动现象,而位于背风侧时,试验观察到了大幅振动,且振幅具有迅速上升又迅速下落的特点,无明显“锁定”区间。数值流场表明,公路位于不同位置处(迎、背风侧)时,主梁附近涡结构的尺度与分布均有明显不同。当位于迎风侧时,下桥面腔内大尺度漩涡的存在以及涡结构的周期性变化是位于迎风侧时产生涡振的主要原因;当位于背风侧时,受干扰效应影响,下桥面腔内漩涡尺度减小,升力振荡频率改变,涡振锁定现象消失。铁路附近流场及压力分布表明:当位于迎风侧时,主梁附近流场稳定,自激升力近似为直流力;当位于背风侧时,受公路尾流的干扰,铁路表面存在较大面积的负压区,公路尾流的脉动导致了铁路气动升力的振荡,因而产生了大幅振动。研究了双幅非对称平行主梁间气动干扰效应对涡振性能的影响,揭示了涡振及气动干扰机理,为类似桥梁的工程设计提供了参考依据。

摘要：为提高大跨度斜拉桥斜拉索在风、风雨荷载作用下抗振能力,以高阻尼橡胶为阻尼元件,研发了一种以延长索导管为支撑结构,利用高阻尼橡胶剪切变形耗能的剪切一体化内置阻尼器。对剪切一体化内置阻尼器进行性能分析、参数优化,并依托洪奇门特大桥进行阻尼器减振效果实桥试验。结果表明:剪切一体化内置阻尼器高阻尼橡胶在剪切变形时具有较高且稳定的损耗因子,剪切变形的耗能能力是压缩耗能的3倍以上;除受垂度影响较大的1阶模态外,剪切一体化内置阻尼器在最优剪切面积下对各阶振动模态阻尼减振效果基本一致;剪切一体化内置阻尼器支撑结构的刚度保证率均大于80%,可有效发挥阻尼器的设计减振效果;剪切一体化内置阻尼器附加对数衰减率均大于3%,实测振动加速度的减振率达99.6%,可满足大跨度斜拉桥斜拉索减振的阻尼需求。剪切一体化内置阻尼器具有与斜拉索呈一体化构造,减振能力各向同性,景观效果影响小,减振效果优良等特点。

摘要：为给桥梁工程中HRB400钢筋与超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)锚固设计提供依据,对两者间的粘结性能及锚固长度进行研究。根据中心拔出试验中54个不同参数HRB400钢筋与UHPC锚固试件的粘结强度结果,回归得到粘结强度计算公式;在此基础上利用中心点法进行锚固可靠度分析与基本锚固长度计算,并与国内外规范基本锚固长度计算结果进行对比。结果表明:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和CEB-FIB Model Code 2010计算的基本锚固长度接近,与中心点法相比偏大、偏安全;基于锚固长度计算结果,给出不同保护层厚度下基本锚固长度和钢筋断裂最小锚固长度建议值;提出UHPC相对保护层厚度为0.5时,可采用《混凝土结构设计规范》计算HRB400钢筋与UHPC基本锚固长度和钢筋断裂最小锚固长度;UHPC相对保护层厚度为1.0、1.5、2.0时,可通过修正《混凝土结构设计规范》计算结果取值,基本锚固长度修正系数分别可取0.8、0.65、0.55,钢筋断裂最小锚固长度修正系数分别可取0.85、0.7、0.6。

摘要：台风登陆时,常诱发狂风、巨浪、风暴潮等自然灾害,威胁跨海大桥的安全。开展台风登陆期间跨海大桥风-浪-流多灾害作用随机振动分析对桥梁结构设计及安全运营有重要作用。首先,介绍台风登陆期间的风-浪-流多灾害数值模拟技术,利用台风混合风场模型驱动SWAN+ADCIRC波流耦合模型实现桥址海域台风期间的风、浪、潮、流模拟。然后,总结了风、浪、潮、流荷载的计算方法,其中风荷载采用了台风风谱,波浪荷载考虑台风波浪谱及各墩非一致激励。以某跨海公铁两用大桥为例,基于台风“艾利”期间的环境参数模拟结果,并借助有限元软件ANSYS开展跨海大桥多灾害作用振动分析。研究结果表明,长期响应的统计特征可利用每次10 min的30次短期随机时程分析结果均值作为代表值,桥梁短期动力响应极值服从广义极值分布;考虑风向、波向变化对桥梁随机振动分析结果影响显著。

摘要：珠海西江公铁大桥为(58.5+116+3×340+116+58.5)m公铁同层斜拉桥,两中塔塔梁墩固结,两边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用单箱三室截面钢箱梁,总宽49.6 m,梁高4.676 m;全桥钢梁共划分为47个节段,标准节段长24 m;钢梁节段接头除顶板为焊接外,底板、腹板均为高强度螺栓连接。考虑既有施工机具和桥址环境特点,钢梁节段均为超大、超重、超高结构。边跨、次边跨钢梁节段最长80.25 m、最大吊重2600 t,利用大型浮吊吊装,通过“分段顶升(下降)、逐端合龙”的施工控制方法,3个大节段钢梁无折角拼接;中塔两侧主梁采用一侧钢梁节段吊装时另一侧配水袋压重的“小步快走,多轮次平衡”异步悬拼施工,将结构抗倾覆稳定系数控制在1.5以上;利用在中中跨合龙口施加主动顶推力结合改变合龙口结构构造的保障措施,实现大桥在高温条件下的高精度合龙。成桥结构内力、线形状态均达到设计理想状态。

摘要：基于桥梁响应的车辆动态称重方法具有成本低、易维护和耐久性好等优点,但其称重精度依赖于称重系数的准确性。以典型三等跨预应力混凝土连续小箱梁桥为应用背景,首先推导了车辆重量与桥梁响应指标之间的相关数学表达式,给出了车辆称重系数的定义和理论解析解,同时指出针对实际宽幅桥梁,根据车辆横向位置修正对应的称重系数;其次,利用两车道随机车流对该桥有限元模型进行加载并提取桥梁响应,得到车重与响应之间的相关曲线和相关系数;最后,在实桥上设计安装了桥梁动态称重系统和路面动态称重系统用于监测通行车辆信息,通过匹配算法得到大数据统计下的车辆称重系数。研究结果表明,所提出的车辆称重系数解析解与仿真结果误差为1.8%,实测称重系数与理论解析解、数值仿真结果绝对误差为1.73%。研究结果对诸如简支梁、不等跨连续梁等其他类型桥梁提供了研究思路,以得到桥梁不同位置处的车辆称重系数,同时建议在实际工程应用中分别对理论、仿真和实测的称重系数相互校核,提高标定的准确性。

摘要：秀山大桥为主跨926 m的三跨连续弹性支承体系钢箱梁悬索桥,无索区梁段采用临时高支架+永久吊索法拼装,支架采用“钢管支架+纵移轨道”形式。采用MIDAS Civil软件建立主桥有限元模型,基于无应力曲率的全过程迭代法进行施工控制计算,确定无索区梁段支架预抬量和无索区梁段拼装线形,以及支架反力和索梁内力。通过计算,官山侧桥塔无索区梁段支架预抬量最大值0.625 m、最小值0.600 m,无索区梁段理论线形与设计值最大偏差-4 mm,支架各支点反力均匀,钢箱梁合龙后第1对吊索索力仅增大4.5%,无索区梁段内力变化较小。钢箱梁施工时,利用缆载吊机荡移法起吊无索区梁段至预定位置,采用液压千斤顶和移位器调整无索区梁段支架预抬量和梁段间拼装线形;利用缆载吊机起吊无索区相邻的第1对吊索梁段并与之精调连接,整体环焊结束后拆除支架。无索区梁段支架拆除后实测高程最大偏差-7 mm,桥面纵坡最大偏差-0.0373%,满足设计要求;成桥后钢箱梁纵坡最大偏差0.264%,成桥线形平顺光滑。

摘要：为了探究环氧树脂黏结剂作用下UHPC/SMA钢桥面铺装体系的层间黏结性能,研究了自研的环氧黏结剂(RS-EVB)的作用机理及其材料性能,通过斜剪试验研究了环氧黏结剂作用下UHPC/SMA层间黏结性能及其影响因素。研究结果表明:①环氧黏结剂的工作性能适宜,拉伸性能满足设计要求(拉伸强度≥3.0 MPa和断裂伸长率≥190%),吸水率低、耐酸碱盐等化学介质好,与进口KD-HYP材料性能相当;②环氧黏结剂自身强度优异,层间主要发生界面黏合破坏而不是环氧黏层内聚破坏;③铺装层层间剪切性能随温度的升高而显著降低,受黏结剂用量、养生时间及UHPC表面粗糙度的影响。环氧黏层材料性能和层间黏结性能优异,使用时应提出有针对性、与施工工艺相适应的材料使用说明,指导工程施工以把控施工质量。

摘要：几何引擎是三维BIM建模软件中的核心组件,对软件的性能、准确性、互操作性和用户体验等方面有着重要影响。商业软件的几何引擎虽然经过了多年的发展和优化具有较好的性能和稳定性,但常受限于软件厂商提供的API接口和商业软件所需要的系统环境,无法对底层数据进行访问或修改,灵活性较差,且不具备完全自主商业版权。基于开源几何引擎的应用在很多领域已有相关的研究成果,但在桥梁工程领域较少,基于开源几何引擎Open CASCADE对桥梁工程领域的模型构建技术进行探索,实现自主可控的桥梁工程三维建模平台,以拱桥为研究对象,结合几何引擎的模型构建技术,实现拱桥模型的创建。探索开源几何引擎在桥梁工程领域的建模实现能力,为实现更多桥型的三维建模以及基于模型更进一步的衍生应用积累经验,并为打造自主可控的桥梁工程建模软件提供参考。

摘要：鲁巴跨海大桥主航道桥为双塔双索面混凝土斜拉桥,大桥主梁为π形混凝土组合式主梁,标准节段长10.2m、宽17.3m、中心高2.5m;主梁斜拉索锚固块及横向横梁为预制装配式构件,边主梁及桥面板为现浇混凝土构件,各主要构件通过横向预应力连为一体。以该桥主梁悬臂施工为工程背景,从质量控制、施工计划、施工成本3个方面对主梁2种施工方案进行对比,最终确定适合本桥主梁施工的挂篮方案,可有效降低临时结构自重对已浇筑节段混凝土产生的附加应力影响,降低工程造价;同时,通过对2~15号主梁节段采用新型桁架式牵索挂篮施工进行专项设计,解决了主梁节段长、自重大、预制装配式构件安装精度要求高、节段施工周期长的难题。