价值工程在桥梁加固方案优选中的应用

如何从多种桥梁加固方案中选择技术可行、经济合理、社会效益良好的方案是一个急需解决的问题。首次以价值工程进行尝试,建立一套桥梁加固方案的比选优化模型,并通过工程实例对该模型进行阐述分析     

基于片材加固技术的当涂路景观桥牛腿裂缝加固三维有限元分析

采用适当的加固措施对在役混凝土桥梁进行加固是解决桥梁结构通行能力不断下降与通行需求持续增长之间矛盾的有效途径.片材加固技术,由于其材料的杰出力学性能及施工简便等特点,在我国已被广泛应用于危旧桥梁的加固改造,也迅速成为国内外加固研究领域的热点.通过对合肥市当涂路桥牛腿裂缝诊断分析,提出外贴钢片的加固方案,并基于非线性有限元法基本理论,对加固方案进行三维数值分析,给出了片材加固后的牛腿裂纹尖端应力的效果分析.数值算例验证了片材加固方案的可行性.     

双柱式轻型桥墩既有线路桥梁加固方案动力分析

某既有单线铁路桥为拼装式双柱墩连续简支T梁桥,梁跨中及墩顶横向振幅大大超出<铁路桥梁检定规范>行车安全限值.采用列车桥梁时变系统振动分析理论,建立列车-桥梁系统动力分析模型,对提出的桥墩横向刚度加固方案进行动力分析,计算了加固前后不同车速不同跨度条件下车辆与桥梁的动力响应,并对加固后的列车走行安全进行了计算分析.     

既有铁路钢板梁桥梁体加固方案分析

基于既有铁路钢板梁桥的检测结果,通过分析钢板梁在静载和动载试验中存在的问题,提出了加强上、下平众联的加固梁体方案,并建立了加固前后的梁体有限元模型,通过仿真计算,对加固前后的仿真模型计算结果以及实测值进行了比较,发现经过该加固方案加固之后的钢板梁的力学性能显著提高,验证了该加固方案的可行性.     

大应变FRP加固连续梁桥地震易损性分析

为评估地震作用下大应变纤维增强聚合物(large rupture strain fiber reinforced polymer, LRS FRP)加固桥梁的抗震性能,以一典型三跨连续梁桥为例进行了研究。目前关于LRS FRP约束混凝土往复轴压模型的研究较少,限制了LRS FRP加固桥梁的抗震分析。因此介绍了作者课题组提出的简化LRS FRP约束混凝土往复轴压模型,根据此模型并结合地震易损性分析理论,基于OpenSees平台,采用增量动力分析(incremental dynamic analysis, IDA)方法,对三跨连续梁桥在LRS FRP加固前后的地震易损性进行了分析。结果表明：轻微损伤和中等损伤状态下桥梁墩柱基本处于未受损坏的线弹性阶段,LRS FRP加固对其地震易损性影响不大;严重破坏和完全倒塌状态下,未加固桥梁的损坏超越概率明显大于LRS FRP加固的桥梁。提出的简化LRS FRP约束混凝土往复轴压模型可为LRS FRP加固桥梁的抗震分析提供参考。     

既有双曲拱桥拓宽对动力特性和地震响应的影响

以国内某拓宽后的双曲拱桥为研究背景,利用有限元分析软件分别建立桥梁拓宽前后的有限元模型,采用多重Ritz向量法对该桥进行动力特性分析;根据场地类别和特征周期选取实测地震波,用时程分析法分别计算纵桥向、横桥向和竖桥向地震作用下桥梁拓宽前后的地震响应,并对比结果得出桥梁拓宽后动力性能得到改善的结论;研究拓宽桥梁的新桥与旧桥之间不同的横向连接方式对结构动力特性和地震响应的影响,并对其规律进行分析讨论,为今后现存双曲拱桥的减震加固和拓宽设计提供依据。     

多层建筑框架结构的加固措施分析

以徐州某公寓楼为例,建立结构框架力学模型,并利用ANSYS有限元软件分别计算了加固前和采用静压桩支托纠偏加固方案后的结构应力和振型等。加固前后的结果比较说明:加固后结构最大应力减小,强度、刚度和稳定性都有提高,加固措施是有效的。     

村镇住宅耐久性的经济性分析

为了合理确定村镇住宅的耐久性设计水平,以及对村镇住宅使用中是否需要维修加固提供判别依据,本文首先分析了村镇住宅耐久性的概念和内涵,然后分两种情况对村镇住宅的耐久性进行经济对比分析:一种是对不同耐久性设计水平的方案进行经济比较,另一种是对同一住宅方案是否进行维修加固的经济性进行比较。文中分别分析了不同耐用年限的方案在其生命周期中的费用年值,通过比较建立了决策取舍的判别式。最后运用所建公式进行了算例研究,结果表明提高村镇住宅的耐久性通常具有较好的经济效果。研究结果可对提高村镇住宅的耐久性提供理论上的依据。     

基于MIDAS Civil的公路简支T梁体外预应力加固设计与研究

针对一些重要干线公路桥梁年久失修、设计荷载标准低以及交通量迅速增加导致的承载力严重不足现象,采用体外预应力加固的施工方案,可有效提高桥梁主梁结构的承载能力,并在最大程度上降低施工对交通的影响,具有很好的经济效果。文中介绍了克黄线乌苏沟大桥体外预应力加固结构设计方案和通过MIDAS Civil有限元模型对加固前后主梁结构的承载能力和正常使用极限状态进行验算结果;对工程施工实际监控数据进行了分析,结果显示实测张拉完成后的挠度最大值为15.63mm,出现在试验孔跨跨中截面2#梁位置处,且挠度变化和主梁梁底应力的理论计算值与实测值基本相符。研究结果表明:采用体外预应力加固公路简支T梁加固效果良好,是切实可行的。因此,从技术可行性、效果可靠性以及施工简便性出发,该研究可为类似施工工程提供参考依据。     

压力分散型锚索受力特点的室内足尺模型试验

研究压力分散型锚索在不同强度岩体中受力变形特征以及破坏模式,对分析此类锚索锚固机理和效应有着重要意义。根据广贺高速公路边坡加固工程,采用相似原理和应变测试方法,对3种不同强度岩体中压力分散型锚索加固效应进行了足尺模型室内对比试验,给出了注浆体轴向应变分布特点以及注浆体与孔壁剪应力分布规律,分析了锚索破坏特点和形式、注浆体在承载体附近的压应力集中现象等。通过对剪应力校核表明,试验采用的剪应变测试技术及试验方案是可靠的。     

炭纤维布对开洞黏土砖墙抗震加固研究

采用炭纤维布对开洞黏土砖墙试件进行抗震加固,通过伪静力试验对试件在低周往复荷载作用下的抗震性能进行研究,对比所得各项试验数据,分析炭纤维布加固对砖墙抗震性能的影响,并比较了不同试验方案的效果。在试验的基础上建立加固受力模型,提出了加固墙体抗震受剪承栽力的计算公式。结果表明,炭纤维布加固可有效地改善砖墙抗震性能,受力模型可较好地反映加固墙体受力机理。     

某钢筋混凝土桥梁现有状况评定及维修加固方案

根据某钢筋混凝土桥梁的检测结果,对该桥的现有状况进行了分析评定,并提出了相应的维修加固方案.     

深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。     

基于ANSYS某箭载加固计算机力学分析

针对某型号箭载加固计算机的结构进行力学分析.通过建模、仿真试验验证方案的可行性.根据产品使用的力学环境及散热因素,建立机箱及印制板模块的三维模型;利用ANSYS软件建立有限元仿真模型.对所设计的加固计算机进行模态分析和随机振动分析,获得机箱和印制板模块的应力云图;通过比较得出各结构应力设计均满足使用要求.振动力学试验结果显示,加固计算机力学性能与仿真结果接近,该方案可为同类型加固计算机产品的结构力学设计提供参考.     

软岩隧道施工变形修复方案优化研究

某隧道在建设过程中,由于上覆荷载大,围岩强度较低,围岩出现了较大变形,严重影响隧道安全,需对隧道进行修复.根据实际情况设计了反增加初期支护厚度和增加初期支护厚度并加固围岩2种修复方案,并依据实测地形分别建立了有限元计算模型,采用不同的工况模拟了隧道修复方案.对计算结果从围岩位移、应力、塑性区发展以及衬砌内力等方面进行了对比和分析.研究结果表明,围岩注浆对软岩隧道的围岩变形、围岩应力的控制效果优于仅采用增加初衬厚度的修复方案.此研究对类似隧道修复具有借鉴意义.     

小湾电站进水口边坡稳定分析与加固方案优化

采用三维刚体极限平衡法对小湾电站进水口边坡进行了稳定分析与加固方案优化.首先,采用三维块体系统的自动识别方法,找出了危险滑动块体组合,计算出不加固时的安全系数,并通过对地质参数的敏感性分析,找出了控制性的滑动面和块体组合.其次,计算了最小锚固力并指出了较优的加固范围,对纯锚固方案和联合加固方案(预应力锚索加抗剪洞)的加固效果进行了比较,得出了联合加固方案较优的结论.最后,根据开挖现场最新揭露的地质产状,对边坡的稳定性重新进行分析,并调整了加固方案.研究结果对设计和施工具有较大的参考价值,对其他工程也有一定的借鉴作用.     

基于MIDAS/CIVIL的桥梁加固结构分析

针对年限较旧,需要维修加固的桥梁,以九江长江大桥公路桥加固改造工程为例,在结构分析软件MIDAS里,建立预应力混凝土简支T梁模型。为分析引桥T梁施工过程中墩侧支架受力情况,在结构建模时将支架同时建立在T梁模型中,按照极端偏载工况、边跨支架拆除后等工况进行分析,并根据主梁的验算结果对桥墩和支座进行验算。     

基于概率的钢筋混凝土桥梁加固措施影响分析

为了定量模拟加固措施对退化钢筋混凝土桥梁的影响,建立一种基于概率和有限元的不同加固措施对钢筋混凝土桥梁影响的分析方法.根据结构在退化过程中的不同状态将现有加固措施分为四类:延迟开锈、延缓锈蚀、加强性能以及更换结构.延迟开锈用来推迟钢筋的开始锈蚀时刻,延缓锈蚀可以使钢筋在一段时间内停止锈蚀,加强性能可以提高结构的受力性能,更换结构可以使构件或结构恢复初始状态.详细介绍了每种加固措施对结构影响的模拟方法,编写了加固措施影响的分析模块并加入到已有的软件CBDAS中.利用更新的CBDAS、Monte-Carlo模拟、结构失效模型以及体系可靠度计算软件可以求出结构的时变体系可靠度.以一座钢筋混凝土连续梁为对象,利用时变体系可靠度研究不考虑加固和考虑不同加固措施时结构的性能演变规律.结果表明:不同加固措施能延迟结构性能退化,能明显改善结构性能,应根据结构的实际受力状态来选取合适的加固措施.     

基于强度折减法的填方边坡稳定性分析

通过对宁芜改线深基坑工程放坡开挖段填方高边坡采用有限元强度折减法进行数值模拟分析,讨论了在监测中高边坡坡顶发生大的裂缝的原因,根据有限元模型的受力和变形机理进行了分析,以此为根据提出填方高边坡的加固方案.     

东江大桥模态试验与分析

通过对主桥进行模态试验分析,识别出桥梁结构的固有频率、模态振型、模态阻尼等桥梁结构的动态特性参数,并运用有限元Midas-Civil软件,根据东江大桥设计书的具体参数,建立了主桥的理论计算模型;将模态试验结果与三维有限元模型计算结果进行了比较,二者吻合良好,从而对东江大桥主桥的抗扭、竖弯刚度及对称性等物理参数进行定性评定;测试结果可以为有限元模型修正及工程交竣工验收提供依据,同时也为桥梁使用状态评估、健康监测提供较可靠的基准模型。