施工阶段大跨径预应力混凝土刚构桥腹板开裂机理

进行了大跨径预应力混凝土刚构桥腹板开裂机理研究,基于弹性力学平面问题分析方法,推导了集中荷载作用下的板件应力函数表达式,绘制了不同受压边长与集中荷载长度比（d/a）下的横向应力曲线,拟合了集中荷载作用下构件的横向应力求解函数,构造了混凝土刚构桥腹板在预应力集中荷载作用下等效压力矩形的选取方法,并基于平面应力的表达式提出了在三维情况下沿预应力轴线的横向应力计算方法。通过建立某预应力混凝土刚构桥0~3#段实体有限元模型,分析施工过程中刚构桥混凝土腹板在不同等级预应力作用下的开裂情况。结果显示：有限元裂缝模拟与实桥腹板开裂范围一致,有限元应力分析结果下限值与推导的横向应力求解函数计算结果接近,变化趋势一致,印证了横向应力函数求解方法的正确性。     

考虑微动疲劳的斜拉桥钢绞线斜拉索时变可靠性分析

腐蚀与微动疲劳是钢绞线斜拉索退化的主要原因,与平行钢丝索相比,钢绞线斜拉索钢丝之间的相互作用力大,微动疲劳作用明显。基于时变可靠性理论,利用有限元软件ANSYS建立钢绞线钢丝接触模型求解钢丝之间的相互作用力,以此给出微动疲劳随时间发展的表达式,构造了钢绞线斜拉索抗力退化函数,进而建立同时考虑腐蚀与微动疲劳的钢绞线斜拉索时变可靠性模型。计算结果表明,以可靠指标β=4.7作为结构失效标准,与不考虑微动疲劳的钢绞线斜拉索相比,考虑微动疲劳的钢绞线斜拉索可靠性下降速度加快,寿命缩短6.3年。研究结果对探明钢绞线斜拉索退化机理,评估其使用寿命具有比较重要的理论与实际意义。     

大跨径钢-混组合梁桥主梁负弯矩区腹板弯-剪弹性屈曲分析

考虑翼缘弹性转动约束的腹板在弯、剪应力单独作用下的临界屈曲应力表达式可通过里兹能量法进行推导,然而在运用里兹能量法求解弹性转动约束边界下弯、剪复合作用的腹板临界屈曲应力时,会出现难以求解的复杂偏微分式。为掌握边界弹性转动约束的组合梁腹板在弯、剪复合作用下的屈曲特性,该文建立了考虑翼缘弹性转动约束的腹板有限元模型,分析腹板上、下边界弹性转动约束系数χ、弯剪应力比η、弯曲荷载应力梯度λ、宽高比γ 等参数对腹板弯、剪复合屈曲的影响。根据有限元计算结果重新拟合弹性转动约束的弯、剪复合屈曲修正方程,与一个钢-混组合梁负弯矩区腹板屈曲试验结果比较,试验结果与修正曲线误差为2.5%。     

基于云重心理论的桥梁技术状态评定方法

鉴于现行桥梁技术状态评定方法未体现评定过程模糊性和随机性的不足,本文将云重心评价理论及劣化模型引入到桥梁技术状态评定当中,在桥梁技术状态的云划分方法的基础上,分别建立各层级结构与构件的云模型,将桥梁技术状态划分为5个云图,建立基于云重心理论的桥梁技术状态评定方法,获得了桥梁技术状态劣化模型,对南宁大桥采用云重心方法及现行规范方法进行详细的技术状态评价,研究表明,本文提出的方法与规范方法评估结果等级相同,但本文提出的模型同时考虑了桥梁技术状态评定过程中的随机性和模糊性,在桥梁技术状态评定中具有很高的可信度和广泛的适用性。     

体内预应力波形钢腹板组合梁预应力导入效率研究

研究一种新型的体内预应力波形钢腹板组合梁的预应力导入特性。通过设置一种钢包混凝土构件,在波形钢腹板组合梁下翼缘引入体内预应力,设置的波形钢腹板使预应力更大限度地导入上、下翼缘,形成一种新型体内预应力波形钢腹板组合梁。提出的新结构与现有的波形钢腹板组合结构对比,受力性能大幅改善,梁体重量显著降低,避免了体外索的频繁更换。基于卡氏定理,根据波形钢腹板组合梁截面刚度协调特性,推导波形钢腹板的预应力导入效率计算方法,并针对提出的新型体内预应力波形钢腹板组合结构开展预应力导入效率数值分析,通过理论计算结果与有限元对比,发现两种方法获得的导入效率系数变化一致,验证了该文提出的反对称波形钢腹板的预应力导入效率计算方法。     

基于云重心理论的桥梁技术状态评定方法

鉴于现行桥梁技术状态评定方法未体现评定过程模糊性和随机性的不足,本文将云重心评价理论及劣化模型引入到桥梁技术状态评定当中,在桥梁技术状态的云划分方法的基础上,分别建立各层级结构与构件的云模型,将桥梁技术状态划分为5个云图,建立基于云重心理论的桥梁技术状态评定方法,获得了桥梁技术状态劣化模型,对南宁大桥采用云重心方法及现行规范方法进行详细的技术状态评价,研究表明,本文提出的方法与规范方法评估结果等级相同,但本文提出的模型同时考虑了桥梁技术状态评定过程中的随机性和模糊性,在桥梁技术状态评定中具有很高的可信度和广泛的适用性。     

施工阶段大跨径预应力混凝土刚构桥腹板开裂机理

进行了大跨径预应力混凝土刚构桥腹板开裂机理研究,基于弹性力学平面问题分析方法,推导了集中荷载作用下的板件应力函数表达式,绘制了不同受压边长与集中荷载长度比(d/a)下的横向应力曲线,拟合了集中荷载作用下构件的横向应力求解函数,构造了混凝土刚构桥腹板在预应力集中荷载作用下等效压力矩形的选取方法,并基于平面应力的表达式提出了在三维情况下沿预应力轴线的横向应力计算方法。通过建立某预应力混凝土刚构桥0~3#段实体有限元模型,分析施工过程中刚构桥混凝土腹板在不同等级预应力作用下的开裂情况。结果显示:有限元裂缝模拟与实桥腹板开裂范围一致,有限元应力分析结果下限值与推导的横向应力求解函数计算结果接近,变化趋势一致,印证了横向应力函数求解方法的正确性。