考虑吊杆断裂动力作用的钢管混凝土拱桥等效静力计算方法

为简化吊杆断裂后拱桥剩余结构动力响应计算过程，提升中、下承式钢管混凝土(CFST)拱桥断索时的强健性，采用动力系数考虑断索过程的动力效应，建立一种考虑断索动力作用的中、下承式CFST拱桥等效静力方法；设计并制作跨径20m的下承式CFST拱桥大比例缩尺试验模型，研发一种电磁铁断索触发装置实现了吊杆瞬间断裂模拟，开展吊杆断裂后拱桥剩余结构的动力响应试验研究；采用ANSYS/LS-DYNA软件建立可考虑吊杆断裂过程的有限元模型，并进行试验与有限元结果的对比分析。构建11种不同跨径的中、下承式CFST标准拱桥，通过不同动力系数下标准拱桥断索时静力效应与动力效应的对比分析，确定各标准拱桥在不同吊杆断裂时的动力系数取值。研究结果表明：研发的电磁铁断索触发器可实现0.1s内断索，准确模拟实际吊杆断裂过程；吊杆断裂对纵梁位移与应力的影响远大于对拱肋的影响，长吊杆断裂对纵梁和拱肋的位移与应力的影响大，次短吊杆断裂对相邻吊杆索力的影响大。采用等效静力计算方法进行中承式CFST拱桥受力分析时，纵梁和吊杆的动力系数均可取1.8,进行下承式CFST拱桥受力分析时，纵梁和吊杆的动力系数可分别取1.8和1.7。     

钢腹杆PC组合梁桥抗弯性能

为研究钢腹杆PC组合梁桥的抗弯性能,开展了钢腹杆PC组合梁模型试验,研究了钢腹杆PC组合梁混凝土顶底板应变与主梁变形等随荷载的变化规律,揭示了组合梁弯曲应变沿截面高度的分布规律,得到了组合梁的破坏模式;进行了钢腹杆PC组合梁有限元参数分析,探讨了主梁高跨比和偏载效应对钢腹杆组合梁抗弯性能的影响;提出了钢腹杆PC组合梁截面开裂弯矩、钢筋屈服弯矩和极限弯矩计算方法。研究结果表明：钢腹杆PC组合梁桥的破坏过程包括弹性阶段、开裂弹性阶段、弹塑性阶段和失效阶段。在弹性阶段和开裂弹性阶段,钢腹杆PC组合梁截面顶底板变形满足“平截面假定”。钢腹杆PC组合梁跨中截面的变形与应力随高跨比的增大而减小。对于自重较小的钢腹杆组合梁桥,偏载对组合梁变形与应力的影响较大,且变形与应力增大系数随高跨比的增大而增大。与有限元和试验结果相比,本文提出的钢腹杆PC组合梁开裂弯矩、钢筋屈服弯矩和极限弯矩的计算方法具有较高的精度。     

西福河大桥对河道行洪影响分析

西福河是增城市第二大河流,为当地的主要行洪、排水、排涝通道。某高速公路西福河大桥跨越西福河并在河道行洪区域内布置路基、桥梁等构筑物。为了减小建桥后对两岸河堤、农田、村庄造成影响,应分析桥梁建设对河道行洪影响。本文根据西福河大桥设计成果、所跨越西福河河道情况进行阻水分析,并通过建立数学模型进行壅水计算,根据分析结果就本工程建设对河道泄洪的影响、对河势稳定的影响、进行评价,并对设计方案提出调整意见或建议。     

揭惠高速公路北港河改河的影响分析

在公路建设中,为了保证公路的线形及其它控制性因素影响,需要对河流进行改道,将河道进行调整、迁移、改道。在河流改道中不乏成功之举,取得了良好的防洪效果和经济效益,但也存在由于对河道特性认识不够而盲目改道,从而改变了河流的水沙运动规律,引发不利变化、对河道区域行洪安全造成不利影响的案例。对此结合揭惠高速公路北港河改河工程,分析改河工程实施后,对河道所在区域产生的防洪影响,为北港河后续防洪整治工程建设提供必要的依据,也为同类河流整治提供借鉴。