收费广场交通流特性对桥梁结构的影响

高速公路收费广场位于桥梁结构上,须考虑收费广场交通流特性对桥梁结构的影响,主要体现在车辆活载、桥梁横向分布系数、纵向车队间距及车辆制动力发生变化而引起的汽车荷载分布模式、结构受力等方面与原结构设计的不同.以福州秀宅收费站搬迁工程为例,收费广场的车辆荷载效应高于公路-Ⅰ级标准的活载效应,收费广场的桥梁结构不能采用原设计荷...     

中美超重车辆认定标准对比

为检验我国现有超重车辆认定标准的合理性,采用美国桥梁限载分析方法对中国的典型车辆模型进行校准。首先,以美国桥梁限载公式为基础,系统分析桥梁限载公式的基本形式及限载计算方法;其次,介绍中国现行超重车辆认定标准;最后,选取《公路桥梁汽车荷载标准研究》中典型车辆模型,采用美国桥梁限载公式对中国的典型车辆进行限载分析。结果表明:在对桥梁限载分析时应同时考虑车辆的轴载与轴距参数;我国超重车辆认定标准尚不规范,典型车辆的车货总重限值、双联轴载限值与三联轴载限值高于美国桥梁限载的界定标准;建议我国超限车辆认定标准采取考虑轴载与轴距参数的车辆荷载限值。     

在役预应力梁桥承载能力可靠性评估

根据预应力混凝土桥梁的几何尺寸、材料强度和计算模式不定性系数的统计参数,采用蒙特卡洛方法模拟了预应力混凝土梁桥抗弯承载能力和抗剪承载能力的统计参数;在考虑结构构件抗力、恒载效应、车辆荷载效应、横向分布系数和车辆荷载冲击力的随机性的基础上,建立预应力混凝土简支梁桥的抗弯和抗剪承载能力极限状态方程,采用JC方法计算可靠度指标。对一座既有预应力混凝土桥梁进行承载能力可靠性评估并对影响可靠度指标的随机变量（恒载、车辆荷载、横向分布系数、冲击系数）进行了敏感性分析,结果表明：恒载效应的随机性对可靠度指标影响很小,车辆荷载效应、横向分布系数、冲击系数的随机性对可靠性指标影响较大且依次加大。     

宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥活载偏载效应

本文以宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥为背景,研究多车道汽车荷载在横向不同加载位置对结构的影响.采用ANSYS建立全桥实体模型,对活载的偏载效应进行分析.通过对不同车道数汽车荷载对称布载和偏载布载的对比分析,得到了不同车道数加载时结构偏载系数,并在此基础上提出了基于多车道数的偏载效应修正方法.该类型桥梁活载偏载系数在1.06～1.11之间.     

公路桥梁限载标准安全性分析

以山东省某预应力混凝土空心板桥为依托,系统验证已有桥梁限载分析模型的工程安全性。首先,根据该桥结构设计资料,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》设计汽车荷载进行承载能力检算,验证桥梁是否达到设计要求;在此基础上,针对不同的限载安全等级,按设计采用的车辆横向布载模式,计算典型限载车辆荷载作用下的荷载效应与跨中挠度;与设计汽车荷载产生的荷载效应和跨中挠度进行对比,检验所提限载取值对该类桥梁的工程安全性。计算结果表明,与安全等级一级和二级对应的典型限载车辆,可以满足安全等级一级、二级和三级的承载能力要求;与安全等级三级对应的典型限载车辆,可以满足安全等级一级、二级和三级的正截面承载能力要求,但不能满足安全等级一级的斜截面抗剪承载力要求。     

山区大跨度钢桁梁斜拉桥极限承载力分析

山区大跨度斜拉桥结构组成复杂，在活载作用下整体结构的静力行为呈现明显的非线性，结构稳定问题突出，为此，以主跨为930 m在建的云南山区大跨度钢桁梁斜拉桥为背景，基于极值点失稳理论，考虑结构几何与材料双重非线性，进行稳定极限承载力分析，研究大桥在活载作用下的非线性行为和失效机制。鉴于山区风存在明显的“峡谷效应”,桥梁在施工中易受风荷载的影响，进行了最大悬臂施工状态的静风荷载的极限承载力分析。结果表明：几何非线性效应对结构性能的影响较材料非线性要小，大跨度斜拉桥整体的极限承载力由斜拉索的材料破坏控制；随着活荷载的增加，主梁弹塑性区逐渐发展，先后出现了受拉、受压塑性区，形成了4条屈服路径；在结构最大悬臂施工状态下，计算获得的桥梁横向静力极限承载力远大于十二级风速时对应的静风荷载。     

美国ASCE施工设计荷载规范的理念与启示

为对施工阶段的未完整结构进行设计和分析,保证施工安全,应明确施工过程中结构可能受到的各类外部作用(荷载)及其效应.通过介绍美国ASCE施工设计荷载规范在施工阶段的荷载种类、设计值及荷载组合等内容,着重分析了其施工荷载及荷载系数的取用方法,施工荷载与恒载、活载、环境荷载及侧向土压力组合方法等,对比分析了中国现行标准的相关内容.建议应吸收ASCE施工规范理念,充分考察施工阶段荷载的不确定性,引入施工荷载取值、荷载分项系数建议值,编制自成体系的中国施工荷载标准.     

用于大跨度桥梁承载力评估的车辆荷载修正方法

为了对大跨度桥梁的承载能力进行合理评估,提出了一种基于现场交通流量调查信息的车辆荷载修正方法.将车质量概率密度分布等效为多峰正态分布,采用滤过Poisson随机过程模拟评估桥梁的车辆荷载效应,分析了平均日交通流量、车速和车辆类型组成比例对车辆荷载效应的影响.结果表明,不同交通状况下的车辆荷载效应与设计值相差很大.对设计基准期内的最大荷载效应进行了预测,给出了具有95%保证率下的车辆荷载修正系数.最后以某混凝土斜拉桥为例,详细阐述了该方法的使用过程.     

运营荷载和地震联合作用下跨海桥梁的冲刷效应（英文）

基础冲刷是引起跨海桥梁结构破坏的重要因素。通常,跨海桥梁在恶劣的自然环境下运营,其中日常风、波浪和车辆荷载较大,地震、飓风、船舶碰撞等极端荷载更为频繁。由于基础冲刷的作用,桥梁结构在不同运营和极端荷载作用下的动力特性会进一步加剧。本文研究了运营风、波浪、车辆荷载与地震联合作用下跨海桥梁的冲刷效应。通过考虑系统内的相互作用建立了动力耦合的地震-风-浪-车-桥梁(EWWVB)动力耦合系统,并利用p-y曲线法计算不同冲刷水平下桩土的荷载-位移关系。在此基础上,对某基础冲刷作用下的斜拉桥进行了研究。结果表明,考虑桥梁冲刷后,桥梁结构的动力特性将发生变化,运营荷载和地震联合作用下的桥梁和车辆的动力行为也将受到不同程度的影响。     

基于交通调查的重载交通公路桥梁设计车辆荷载探讨

车辆荷载是公路桥梁设计的重要依据和技术指标,直接决定了桥梁的承载能力和经济造价.本文从实际交通调查入手,统计分析重载交通公路上的汽车荷载轴重、轴距和相邻汽车的纵向间距,采用皮尔逊-Ⅲ型曲线进行统计分析,得出汽车队列纵向间距与相应排列图,并计算车辆的荷载效应,与现行桥梁设计规范的荷载作用效应相比较,得出重载交通公路实际车辆荷载与规范车辆荷载之间的关系.有利于合理选用重载交通公路桥梁的设计车辆荷载.     

桥梁抗爆与抗火2020年度研究进展

近年来能源交换的需求量随各区域经济的飞速发展而不断增大，装载运输“燃、汽、爆、化”的危化品车辆日益增加，由车辆导致的爆炸或火灾层出不穷，桥梁结构的运营安全受到严重威胁。作为桥梁防灾的热点问题，学者们在桥梁抗爆与抗火领域进行了卓有成效的研究，现以2020年发表的中英文论文为主，对国内外学者在爆炸冲击荷载试验与数值模拟方法、桥梁火灾试验与模拟技术、桥梁抗爆性能及劣化机理、火灾下桥梁损伤机理与安全评估、桥梁抗爆安全评估方法、过火后桥梁性能演化与灾变机制等方面所取得的研究成果进行扼要综述，通过系统分析表明：爆炸试验技术与结构高应变率下的力学特性研究、复杂火灾环境下桥梁结构断面温度传递与分布规律、多灾耦合作用下桥梁结构的损伤演化、灾变机制和桥梁结构安全评估体系等方面的研究欠缺。为保证桥梁结构在全寿命周期内的服役安全，爆炸、火灾等极端荷载条件下的结构特性和运维安全是当前构建桥梁运维安全保障体系中的重中之重。     

铸造起重机桥架结构分析与局部改进

铸造起重机载荷谱系数大、使用频繁、工作级别高,其桥架在作业时承受繁重的载荷作用。对于薄板焊接的桥架结构而言,构造复杂的部位会存在应力集中问题。针对传统计算很难周全考虑和准确评价桥架结构复杂部位应力分布规律的情况。采用有限元分析方法,在建立逼近真实的离散化模型的基础上,通过有限元分析软件,对现有的铸造起重机的桥架进行了力学性能分析,并和传统计算结果加以对比研究。在此基础上,对桥架结构局部构造的合理性进行评价与改进,使设计方案得到优化,保证铸造起重机桥架结构的工作安全性。     

大宁河大桥主桥结构极限承载力分析

特征值屈曲分析只可预测一个理想线弹性结构的理论屈曲强度,材料非理想性与几何非线性使得大多数结构无法达到它们理论强度极值.极限承载力破坏是伴随结构的材料非线性和几何非线性共同发生的,有些重要结构在无法了解结构在复杂荷载作用下的临界荷载时只能靠放大安全系数来保证结构的安全,这样进行结构的设计和建造,存在较大的盲目性,势必造成大量的隐患和浪费.以一座大跨钢箱拱桥为例,通过建立空间杆系模型,考虑多种荷载布置方式以及温度影响,对结构极限承载力进行了研究,为大跨钢箱拱桥设计和评价提供了一定的理论依据.     

大跨度舞台的动力分析及舒适度评价

采用通用有限元软件MIDAS,通过对大跨度舞台结构开展竖向动力分析,获得了5种常见工况下舞台结构的竖向振动峰值加速度;参考人行天桥相关规范中的舒适度评价指标,分析评价了舞台结构的舒适度;对比分析杆件应力、竖向挠度等设计指标,验证了结构设计时采用静力荷载乘以放大系数等效动力荷载的方法是比较可行的.     

车辆经拱桥的全过程曲线及其应用研究

基于拱桥影响线,以每足够小的车辆列队行距模拟车辆列队过桥全过程,并利用叠加计算各控制截面内力,开发了内力全过程曲线的实用软件,深入认识车辆过桥对主拱结构的作用,确定拱桥静载试验的车辆荷载、等代荷载和各种汽车的实际荷载等级,得到重轴位于圆弧拱跨中附近时拱脚弯矩最大,与现役桥实测吻合得很好.全过程曲线可方便地进行荷载标准对比,公路I级比城市A级荷载在拱顶小6.34%,某省道线路超载大于113%.     

考虑轴重相关的随机车流荷载效应

为了给桥梁验算的设计荷载提供参考,基于宜泸高速WIM实测数据,分析随机车流参数尤其是轴重相关性. 应用MATLAB平台编制随机车流模拟程序,采用影响线法分析随机车流的荷载效应,探讨考虑轴重相关与不考虑时荷载效应的差别. 研究结果表明：轴重具有多峰分布的特点,轴重之间具有较强的相关性,当模拟随机车流时,若不考虑车辆参数的相关性,则会造成较大误差;采用非参数核密度估计-Copula方法,利用t-Copula函数作为连接函数的轴重联合分布函数,可以较准确地描述车辆轴重联合分布;考虑轴重相关情况下的荷载效应代表值比不考虑时高约45%,与实测车流荷载效应代表值更加接近;各车道随机车流对简支梁桥的荷载效应代表值差别不大,但均已超过现行规范公路-I级车道荷载的荷载效应,效应比最大值为1.34.     

中美公路桥梁规范设计汽车荷载对比

为对我国汽车荷载标准值在目前所处世界水平有较为客观的定位,同时,为我国将来公路桥梁新规范的修订建立基础。首先阐述中国新旧规范以及美国HL-93规范对设计汽车荷载的规定;其次以6、8、10、13、16、20、25、30 m不同跨径T型截面简支梁桥为基准,系统推算不同跨径T型简支梁桥在中美规范规定汽车荷载作用下的跨中弯矩和支点剪力;最后,系统对比分析荷载效应的绝对值与相对值。研究结果表明:与美国规范相比,中国规范相对来说较为保守,且不够直观,我国现行汽车荷载标准规范在国际上大致处于中等位置,在考虑与原规范联系性的基础上适当借鉴美国规范。     

刚架拱桥荷载横向分布系数研究

结合刚架拱桥的结构特点,应用大型通用结构分析程序ANSYS建立其空间结构分析模型,利用挠度法求出各计算点的荷载横向分布系数,根据计算结果绘制各种图表,其结果表明刚架拱桥荷载横向分布系数沿桥纵、横向的变化规律不同,采用单一的跨中荷载横向分布系数计算时,将与实际产生较大的偏差;总结刚架拱桥简化计算时荷载横向分布系数的基本取值原则:实腹段梁和中腹孔梁以及主拱腿(含拱脚)可取次边拱片的跨中荷载横向分布系数进行计算;边腹孔梁可偏安全地取中间拱片支点按杠杆原理法求得的荷载横向分布系数进行计算.