再生混凝土疲劳可靠度及疲劳寿命预测

为了研究再生混凝土的弯曲疲劳性能和疲劳可靠度,对普通混凝土（NAC）和再生混凝土（RAC）进行不同应力水平下（S=0.6、0.7、0.9）弯曲疲劳试验,获得不同应力水平下试件的纵向应变和疲劳寿命。并对疲劳寿命进行两参数Weibull分布检验,建立的S-N-P_f方程。再依据对数疲劳寿命一般遵循对数正态分布的规律,基于Palmgren Miner疲劳模型,得出可靠度计算式,对混凝土疲劳可靠度进行分析。结果表明：在不同应力水平下,RAC的疲劳寿命较NAC来说较小,纵向应变较NAC较大,抗弯疲劳性能较NAC差,其疲劳可靠度也低于NAC。且在对NAC的分析中假设疲劳寿命服从Weibull分布所得不同可靠度下的预测疲劳寿命,比假设服从对数正态分布更接近疲劳寿命临界值,而在对RAC的分析中,两者结果相差不大。     

大跨度斜拉桥旧索钢丝制新索关键技术

目前我国的斜拉索使用寿命为10～25年,大部分斜拉桥换索主因是锚头锈蚀、部分钢丝锈蚀,未锈蚀钢丝作为废旧物资一起处理,引起巨大浪费。结合郧县汉江大桥全桥换索工程实例,选取斜拉索索体中较完好的旧钢丝按现行规范进行性能指标试验检测。旧索钢丝检测合格后,将旧索送至制索厂选取旧索钢丝按现行规范要求制备新索,并进行整索动载和静载试验。整索性能检测指标检测合格后成功将2根旧索钢丝制成的新索更换至郧县汉江大桥上。经1年索力监控表明,旧索钢丝制备新索的索力值与设计值相吻合。     

湘府路城市快速路组合钢桥面铺装方案研究

为了解决超高性能混凝土组合钢桥面铺装在城市桥梁应用的适用性问题,依托湘府路城市快速路工程,对组合桥面铺装结构计算分析,并通过单U肋静力试验和500万次疲劳试验验证.结果表明:超高性能混凝土层不仅显著改善沥青面层支撑条件,而且具有良好的抗裂性能,同时可使钢结构达到理论无限疲劳寿命.该方案具有良好的适用性,各结构层均能够满足使用要求.可供类似钢桥面铺装工程参考.     

桩端压浆技术在砂层地质钻孔灌注桩应用效果研究

桩端压浆技术是提升桩基承载力的一种常见方法。为了研究桩端压浆技术在砂层灌注桩中的应用效果,以某市政桥梁桩基工程为背景,开展试验桩施工及试验。桩端压浆采用开式压浆法,压浆过程中最大注浆压力为3 MPa,压浆总量为2.4 m³。试桩在桩端压浆前后,分别开展自平衡试验,试验过程中测试每级荷载下的位移、不同标高处的桩身应变,再结合桩身参数,推导出不同桩长范围内桩侧摩阻力和桩端阻力。结果表明,经桩端压浆后试桩TP1总承载力提升31%,桩侧承载力提升28%,桩端承载力提升46%,桩端压浆技术能有效地提升桩基承载和变形能力。     

中热及低热水泥配制超高性能混凝土的研究

分别采用低热水泥、中热水泥、普硅水泥及大掺量矿物掺合料配制超高性能混凝土（UHPC）,研究了UHPC力学性能、体积稳定性及热学性能的变化。结果表明：普硅水泥配制的UHPC力学性能最好,采用中热、低热水泥或增加矿物掺合料掺量均会使混凝土的抗压及劈裂抗拉强度降低;中热、低热水泥可以减小UHPC的自收缩,增大干燥收缩,但UHPC自收缩和干燥收缩的收缩总量减小,且低热水泥的降低效果优于中热水泥,相较于普硅水泥,低热水泥配制的UHPC总收缩量减小了33%;中热、低热水泥配制UHPC可以降低混凝土的水化速率,同时延缓到达最大水化速率的时间;单纯采用低热水泥降低UHPC绝热温升效果有限,混凝土中心温度与普硅水泥配制的UHPC相差不大。     

多元复合超早强水泥基材料的性能研究

研究了不同掺量石灰石粉和普通硅酸盐水泥对硫铝酸盐水泥凝结时间和力学性能的影响,采用水化热测试对水化进程进行了分析,同时,采用DTG对水化产物进行了综合热分析。结果表明：石灰石粉的掺入,缩短了终凝时间,降低了抗压强度;普通硅酸盐水泥的掺入,提高了硫铝酸盐水泥的水化速率,促进了C-S-H凝胶和AFt的生成;随着普通硅酸盐水泥掺量的增加,胶砂的早期强度逐渐降低,后期强度逐渐提高,当普通硅酸盐水泥掺量为40%时,5 h抗压强度最高,为35.9 MPa,当普通硅酸盐水泥掺量为80%时,28 d抗压强度最高,为94.5 MPa。     

利用煅烧硅藻土制备高稳态超高性能混凝土基体研究

超高性能混凝土(UHPC)早期自收缩大,使结构存在收缩开裂风险,掺入天然多孔活性粉料以激发其火山灰和内养护协同效应可有效降低UHPC自收缩,改善基体体积稳定性。本文利用煅烧硅藻土以一定体积分数(3%、6%、9%)置换水泥制备UHPC基体,并对其新拌性能、力学性能、自收缩、耐久性能及孔结构与微观结构进行了系统评价。结果表明:掺入煅烧硅藻土能显著改善UHPC力学性能和体积稳定性,并进一步提升其耐久性能;掺入煅烧硅藻土UHPC基体孔结构得到优化,孔隙率降低,孔径细化;掺入煅烧硅藻土UHPC基体中C-S-H凝胶平均Ca/Si比下降,C-S-H(I)占比提高,水化产物结构及致密性改善。优化设计条件下,UHPC基体56 d抗压强度提高9%,56 d抗折强度提高18%,7 d自收缩下降29%,28 d快速氯离子迁移系数下降35%,28 d电通量下降27%。     

新旧构件铆接设计和可靠性研究

老构件在长期使用后，铆钉孔在受力后会发生不同程度的变形和错位，而引起板件密贴不实和钉孔偏移。此外，当铆合工作结束铆钉冷却时，铆钉收缩并把联结的各层紧挤在一起，铆钉内留有残余的夹紧力或内拉力。因此，有必要对老构件与新构件在铆钉约束条件下的连接设计方法进行研究，给出合理的设计公式，并对组合受力性能以及新旧组合构件的疲劳性能进行分析研究，对文物桥梁加固有很大的必要性。     

基于多源点云与图像数据的车辆定位与再识别方法

针对大型桥梁车辆移动荷载监测场合中车辆的重心估计能力不足和车辆再识别困难等问题，提出一种基于点云灰度图的彩色图像与点云快速融合方法，以提高对车辆的空间定位能力和对目标的辨识能力。首先利用立体标定靶对不同视角相机和点云采集装置的位姿进行标定，获取它们彼此间的相对位置和姿态；然后利用标定的结果对不同视角采集到的点云进行拼接，得到完整的车辆点云；再将完整点云转换至彩色相机坐标系并投影，提取点云灰度图，实现彩色图像与点云灰度图的配准，将其姿态调整至与车辆实体在彩色相机坐标系内的位置和姿态一致。进一步建立彩色像素点与三维点云间的映射关系，并将颜色信息与点云相关联，从而实现彩色图像与点云的融合。利用融合后的彩色点云和相机成像模型，可以得到车辆在彩色相机坐标系中的虚拟图像，为车辆的再识别提供依据。结果显示，相比于采样一致性算法，所提配准算法缩短了约74.1%的耗时。实验表明，所提算法实现数据融合后生成的彩色点云具有较高的还原度，证明了所提算法的可行性，为解决类似的问题提供了新的思路和方法。     

大跨度悬索桥吊索风致振动多重调谐阻尼减振技术研究

为了控制大跨度悬索桥的吊索风致振动，提出了基于多重调谐质量阻尼器(multiple tuned mass dampers, MTMD)的阻尼减振技术方案，并通过理论分析进行参数优化和设计。研究南沙大桥两座主航道悬索桥吊索实际风致振动响应，分析其频谱特征和振动特性，确定振动控制的目标；建立吊索-MTMD分析模型，优化适用于吊索多模态控制的MTMD阻尼比、频率分布、安装位置、模态参与系数等参数，结果表明：不同于单一频率控制时的优化理论，用于吊索多模态控制的MTMD阻尼比提高为10%,扩展其振动控制的频率范围；通过考虑振型参与系数，优选4个分布主频：13.5 Hz和18.0 Hz安装在位置比为2.9%处，6.5 Hz和9.5 Hz安装在位置比为6.5%处，实现对吊索5～20 Hz风致振动的多模态控制；不同吊索在索力、型号和受控频率范围内，MTMD的设计参数可以采取统一设计方案。