32m双线简支箱梁在对开列车作用下梁体竖向动力响应规律研究

将列车、双线简支箱梁分别简化为二系悬挂多刚体体系和模态函数,推导车桥系统动力方程,建立并验证车桥相互作用模型,对双线简支箱梁在对开列车作用下梁体竖向动力响应规律进行研究。研究表明:对开列车作用下,桥梁动力响应与列车运行速度及入桥距离差密切相关;列车以共同速度对开时,可引起的梁体最大挠度动力系数与单线行车作用下基本一致,但梁体动力响应值约为单线行车引起的梁体动力响应值的2倍。     

拉索索力增量校验系数检定方法研究

拉索结构在铁路桥梁中运用越来越广泛,现有铁路桥梁检定规范中无拉索结构的检定要求。现有桥梁规范或理论研究的检定方法大多基于索力或频率校验系数,鲜有文献或规范对拉索的索力增量校验系数进行可行性研究或规定。此外,在计算校验系数时,拉索索长应如何合理选取、索力理论计算采用的有限元计算模型如何确定,仍有待于进一步研究确定。基于此,作者建议了索力增量校验系数的检定方法,并通过案例分析比较确定了拉索索长的合理计算方式和索力理论计算模型。首先基于弦张理论和能量法分别推导了不同边界条件下拉索索力精确计算公式,并考虑振动频率比建立了外载作用下拉索索力理论简化模型,在简化模型基础上推导了索力增量校验系数。试验表明:索力精确求解方法计算结果分别与有限元计算结果和简化求解方法求解结果吻合较好;通过索力、索力差和频率比较发现,实测频率转换为实测索力过程中应选择合理的拉索索长。理论索力可按全桥有限元模型确定,拉索理论振动频率可按与全桥有限元模型索力等效的局部模型确定。与振动频率校验系数、索力偏差率以及索力校验系数相比,索力增量校验系数反映出的各吊杆变化幅度显著,能评定拉索结构技术状况,可作为拉索结构检定标准,适用于评价考虑抗弯刚度的影响参数μ80的中长吊杆。     

2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(二等奖) 动荷载作用下轻轨桥梁墩柱主动托换技术研究

一、立项背景城市在走向大型化和现代化的进程中,为缓解交通压力,世界各地大量兴建轨道交通和地下工程。这些地下建筑往往要穿越部分既有建(构)筑物或重要的历史建筑物,这就需要对既有建筑物的基础进行托换加固,以满足新建轨道交通或地下隧道的使用功能。这种托换工程一般由托换大梁和托换桩基两部分组成,通常称为功能性托换。     

人行天桥的振动控制

随着城市道路的拓宽,人行天桥跨度的增大,振动问题对行走舒适度和结构安全带来很大影响。通过重点介绍人行天桥的竖向频率、步行频率、冲击力大小、国内外规范和文献报告对竖向振动的限值及相应的减振措施,主要介绍了TMD和MTMD的原理、研究成果、在人行桥上的应用和设计方法。     

环氧沥青铺装对钢桥面板受力影响试验研究

某悬索桥钢箱梁采用正交异性钢桥面板,运行数年后钢桥面板构件连接部位出现了4种疲劳裂纹,为考察新换环氧沥青混凝土铺装对疲劳敏感部位受力影响,建立了有限元模型,开展了长达6年的现场试验,试验涵盖原铺装、铺装铲除、新铺装三种状态,测试了疲劳敏感部位的受力及构件变形规律,开展了考虑温度影响的疲劳寿命改善效果分析研究。结果表明:6年试验期内环氧沥青混凝土铺装与钢桥面板组合受力处于稳定状态,在低温环境下,疲劳敏感部位1~4应力改善效果分别为80%、14%、32%、46%;4个疲劳敏感部位应力与温度线性关联,线性速率分别为?4.00、0.64、1.89、1.91;将实测应力统一至年均温度后,新铺装对部位1疲劳寿命相对改善较大,约提高了2.95倍,对部位4疲劳寿命改善次之,约提高1.64倍,对于部位2、3疲劳寿命改善效果不明显,高温环境下部位2、3开裂可能性仍较大。     

宕石大桥施工过程中的几何非线性分析

本文通过对宕石大桥施工过程中结构的几何非线性特性的分析,揭示采用此种塔,索,梁截面特性的斜拉桥结构的受力特性,以及在对其进行力学分析时采取适当的简化计算所带来的误差,以供设计和建设单元参考。     

人行天桥的振动控制

随着城市道路的拓宽,人行天桥跨度的增大,振动问题对行走舒适度和结构安全带来很大影响。通过重点介绍人行天桥的竖向频率、步行频率、冲击力大小、国内外规范和文献报告对竖向振动的限值及相应的减振措施,主要介绍了TMD和MTMD的原理、研究成果、在人行桥上的应用和设计方法。     

大轴力桩基托换梁-柱接头模型试验

深圳地铁百货广场桩基托换工程 ,采用“梁抱柱”托换方案 ,由于托换柱轴力大、梁 -柱结合周长小、接合处承受剪力大、接头处于斜交状态 ,接头受力复杂 ,因此接头强度是托换成败的关键。本文对接头选型进行了一系列试验研究。对一般凿毛、锚筋、企口、预应力、企口 +锚筋 +预应力五种不同接头形式进行的 1∶4模型试验表明 :一般凿毛涂刷截面剂接头不能满足接头抗剪承载力的要求 ;加锚筋可以提高承载力约 5 0 % ;企口接头可以提高承载力 80 %以上 ;施加预应力可以有效地防止梁体裂缝 ,但如果单纯施加预应力 ,会导致柱 -梁斜交面产生剪切破坏 ,反而降低接头抗剪承载力 ;采用企口 +锚筋再施加预应力的接头 ,各项承载力可以迭加 ,初始滑移荷载和极限承载力均最大 ,分别达 2 84倍和 3 3 8倍托换荷载。进一步的 1∶2接头模型试验结果表明 ,企口 +锚筋 +预应力接头初始滑移安全系数大于 1 8,与 1∶4试验结果吻合。为检验实际托换过程接头性状 ,仍采用企口 +锚筋 +预应力形式进行了 1∶4整体模型试验 ,其结果表明 :在实际托换过程中接头不会出现初始滑移 ,故采用企口 +锚筋 +预应力的斜交构造是可行的 ,可以保证托换过程和使用过程中梁 -柱接头强度的安全性。     

城市人行天桥动力设计问题探讨

对国内外规范关于人行桥的设计方法进行了阐述和分析，结合三座典型人行天桥的测试数据，分析了我国现行人行天桥设计规范在动力设计上存在的不足，探讨了人行天桥的动力设计方法，初步提出了人行天桥动力设计方法及应注意的问题。     

钢轨应力检测中超声导波模态选取方法研究

钢轨横截面形状复杂,其内部可传播的导波模态数量众多,为了选取适于检测钢轨内部温度应力的模态,本文提出了一种导波模态选取的指标模型。该模型基于频率、应力敏感度、振型、激励位置偏离度、模态可辨识度五个因子构建,通过分别求解五个因子的数值,综合得到模型的计算结果,最终选取了计算结果数值最大、其值为0.88的导波模态。经实验室和西宝高速铁路现场测试,本文提出的指标模型,能快速、准确选取适于应力检测的导波模态,所选取的模态对应力敏感,在应力变化137 MPa时,其群速度变化值达到2.2 m/s,该模态激励方式简单,易于控制,传播距离超过1 km,适用于无缝线路钢轨长距离平均温度应力的在线监测。