Fatigue damage reliability analysis for Nanjing Yangtze river bridge using structural health monitoring data

To evaluate the fatigue damage reliability of critical members of the Nanjing Yangtze river bridge, according to the stress-number curve and Miner＇s rule, the corresponding expressions for calculating the structural fatigue damage reliability were derived. Fatigue damage reliability analysis of some critical members of the Nanjing Yangtze river bridge was carried out by using the strain-time histories measured by the structural health monitoring system of the bridge. The corresponding stress spectra were obtained by the real-time rain-flow counting method. Results of fatigue damage were calculated respectively by the reliability method at different reliability and compared with Miner＇s rule. The results show that the fatigue damage of critical members of the Nanjing Yangtze river bridge is very small due to its low live-load stress level.     

某重载铁路连续刚构桥梁健康监测方案设计

某重载铁路为预应力混凝土箱形变截面连续刚构桥,施工期间出现严重病害,后经加固补强后投入运营。为确保桥梁运营安全,对该桥进行了健康监测系统方案设计,以对温度、应力、变形、振动等参数进行实施监测。该健康监测方案设计主要包含设计原则、数据监测、测点布设及系统架构等方面。该桥已通车安全运营6年多,按设计安装的桥梁健康监测系统运行良好,可为类似桥梁健康监测系统设计提供参考借鉴。     

辅助墩对大跨度铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响

为研究辅助墩对铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响,以主跨828 m 的某单线铁路悬索桥方案为工程背景,建立了有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对比研究了辅助墩对铁路悬索桥地震响应的影响。通过车-桥耦合振动分析,比较了不同位置辅助墩对桥梁和列车动态响应的影响。结果表明：设置辅助墩后,加劲梁的竖向地震反应明显减小,而桥塔的地震响应增大;车辆通过桥梁时,设置辅助墩后梁端竖向转角、车辆竖向加速度和轮重减载率均减小;当辅助墩位置向梁端移动时,梁端竖向转角、车辆竖向加速度及轮重减载率均逐渐减小,车辆响应对辅助墩纵向位置的变化不敏感。     

南宁白沙斜拉索大桥运营期变形监测与分析

在南宁市白沙斜拉索大桥两端共布设了6个平控点和4个高程控制点,对大桥在空载、静载试验和正常使用状态下进行了变形监测,监测内容包括：塔顶平面位移、塔身倾斜、墩柱和桥面沉降观测、主梁挠度等。监测成果表明：白沙大桥在各种荷载状况下变形值均符合规范和设计文件规定的允许值,桥梁结构稳定,处于弹性变形阶段,符合安全运营要求。     

大坝安全监测专家系统的开发

首先阐述了大坝安全监测专家系统的内容和总体结构，其次对系统功能进行了开发和实现，最后对系统进行了应用．     

车辆-轨道-桥梁空间耦合振动引起的环境振动

首先建立了车辆-无碴轨道-桥梁系统空间耦合振动模型,通过随机振动分析得到桥墩墩底反力,然后建立了土体-建筑物的三维有限元模型,并将以上得到的墩底反力作为土体-建筑物三维有限元模型的外部激励。分析结果表明,周围土体振动强度随距离的增加而减小,且都存在反弹区 周围建筑物的振动强度随桥墩距离的增大而减小,且在建筑物低层横向和竖向振动相差不大,但是到了高层处横向振动明显大于竖向振动。     

苏通大桥深水群桩基础冲刷防护实测分析

桥墩建在流水中的桥梁几乎都面临墩周冲刷的问题,为了研究桥墩发生冲刷方式及冲刷防护方法,通过对处于长江下游的苏通大桥主4号大型群桩基础水深传感器及桩身轴力实测数据的分析,发现该桥梁工程采用的冲刷防护方案不仅有效地防止了主墩处河床冲刷,而且在河床铺设砂袋后,进行钢护筒插打时,砂袋被挤入到松软的河床底质层一定深度范围内,对河床底质层和桩周土起到挤密、增密和固结作用。大大提升了河床表层松散体的极限摩阻力,提高了群桩基础的承载力。     

万州长江大桥车桥耦合振动的研究

结合万州长江大桥铁路桥梁的特点．分别建立了车辆的三维离散自由度模型和桥梁的模态模型．通过轮轨作用关系建立了车桥耦合振动的动力模型．并对万州长江大桥的车桥耦合振动进行了研究．分析表明：主梁较柔的大跨度钢桁架桥梁，车辆高速行驶对其动力响应特别是横向动力响应影响显著．     

高架桥横向地震反应参数分析

建立了高架桥双自由度体系横向地震反应的计算模型以及运动方程,利用解析方法及数值分析方法对城市高架桥结构横向地震反应参数进行了比较分析.阐述了阻尼比、质量比、刚度比以及扰动频率等参数对桥墩振动反应的影响规律.结果表明:主梁与桥墩的质量比对桥墩振动的影响较小,适当增加阻尼比及支座的刚度可以减小桥墩的振动反应.     

考虑信噪比和车-桥耦合效应的桥梁健康监测策略

为了舍弃大量信噪比低或无异常的数据,节约计算资源并提高分析效率,在理论依据的基础上实现具有针对性的桥梁健康监测,提出了考虑信噪比和车-桥耦合效应的桥梁监测策略.对监测信号成分进行分析,指出为了实现监测策略,需要根据车-桥耦合动力理论确定合理准确的监测阈值.将车群等效为具有主体部分和耦合均布质量的时变动力模型,建立桥梁结构与移动车群相耦合的动力平衡方程及其解析表达式.以一实际简支梁健康监测为例,根据车-桥耦合理论分析车群的均布质量、行驶速度以及振动频率对桥梁动力反应的影响,并结合实际监测数据确定监测阈值,实现监测策略.实验结果表明该监测策略有效.     

大跨度中承式拱桥节段模型风洞试验

风致振动是大跨度中承式拱桥设计的主要控制因素之一,本文介绍了重庆菜园坝长江大桥风洞主桥节段模型静力三分力试验以及节段模型动态试验的主要内容及相应的结果,介绍了由于双拱干扰下的主拱静力三分力试验和涡振试验及其结论。试验表明,桥梁主桥具有良好的气动稳定性,主拱在风载下受力极为复杂。由于前榀拱尾流的影响,后拱阻力系数起伏较大。当两榀拱相距较近时,后拱的阻力系数为负数,随着间距的增大逐渐增大。试验结果将为大桥的抖振、涡振以及颤振分析提供依据。     

Finite element model updating of existing steel bridge based on structural health monitoring

Based on the physical meaning of sensitivity,a new finite element（FE） model updating method was proposed. In this method,a three-dimensional FE model of the Nanjing Yangtze River Bridge（NYRB） with ANSYS program was established and updated by modifying some design parameters. To further validate the updated FE model,the analytical stress—time histories responses of main members induced by a moving train were compared with the measured ones. The results show that the relative error of maximum stress is 2.49% and the minimum relative coefficient of analytical stress—time histories responses is 0.793. The updated model has a good agreement between the calculated data and the tested data,and provides a current baseline FE model for long-term health monitoring and condition assessment of the NYRB. At the same time,the model is validated by stress—time histories responses to be feasible and practical for railway steel bridge model updating.     

考虑结构-水相互作用的连续刚构桥水平地震反应分析

以三水二桥为实例,采用结构有限元法对具有单肢薄壁墩的连续刚构桥进行水平地震反应分析,分析时考虑了桩-土相互作用和结构-水相互作用以及不同水深对结构地震反应的影响。计算结果表明：桩-土相互作用和结构-水相互作用对该种连续刚构桥的抗震是不利的;按反应谱法计算所得桥墩的横向内力较大,按时程分析法计算所得主梁内力和桥墩的纵向内力较大;连续刚构桥抗震设计时应采用反应谱法和时程分析法相结合进行分析,所得的成果和分析结论可供同类桥抗震分析参考。     

行波激励下多塔自锚式悬索桥地震响应规律

多塔自锚式悬索桥为新型桥梁结构,结构静动力性能十分复杂.以某三塔自锚式悬索桥工程为研究背景,建立三维数值分析模型,基于时程分析法研究不同视波速的行波效应对多塔自锚式悬索桥地震响应的影响规律.研究结果表明：边中塔身内力、塔顶索鞍抗滑系数、边跨主梁内力等地震响应均受行波效应的影响较大,而主缆、吊索及桥墩内力则受行波效应的影响则较小;不同视波速下的行波效应影响程度各不相同.总的来说,行波效应对多塔自锚式悬索桥的影响规律十分复杂,还需要进行进一步深入探讨.     

安庆长江公路大桥的基岩工程力学性质试验研究

根据安庆长江公路大桥桥址河床的具体地质状况 ,简要分析了基岩工程力学性质试验的几种力法及其特点 ,并着重介绍了平硐试验方法在安庆长江公路大桥上的应用 ,桩基试验研究的结果 ,为优化设计提供了可靠的力学参数     

Energy increment criteria for evaluation of train derailment

The criteria for evaluation of train derailment were studied. The worldwide commonly used evaluation criteria for wheel derailment were summarized and their main problems were pointed out. The mechanism of train derailment was expounded on the basis of system dynamics stability concept. And the energy increment criteria were proposed to evaluate train derailment. By applying the criteria, the calculated results concerning 6 cases of freight train derailment on tangent railway line and 6 cases of freight train derailment on bridge were obtained, which are all in agreement with the practical situation. The safety, comfort and stability results concerning 3 cases of freight train running on bridge were analyzed. In addition, the running speed limits of freight train on the Yanconggou and Donggou bridge in the Beijing-Tonghua railway line of 50 km/h and 60 km/h, respectively, were proposed. And the running speed of freight train on the Nanjing Yangtze River Bridge can reach 70 km/h.     

大跨度上承式拱桥施工监控技术

大跨度上承式拱桥的结构复杂,施工难度大,为保证桥梁施工安全,必须制定合理的施工监控方案.以大同市御河桥为研究对象,选择了7个应力监测断面和56个应变监测点模拟进行桥梁应力及应变的监测,并用有限元理论,模拟了该桥在10个特定工况条件下的受力及变形,分析显示模拟结果与实际情况较为接近.结果表明,御河大桥的监测断面及监测点选择合理,模拟方法合适,御河大桥的监测方案可为其他相似形式桥梁的施工监测提供借鉴.     

关于大坝安全监测内涵及扩展

从分析影响大坝安全的各种因素入手,在时空两个方面拓宽了大坝安全监测的概念。建议大坝安全监测应和设计、施工及大坝安全定检结合起来,有利于资料分析和相互校核;应加强对大坝安全监测（包括监测系统）的效益评估,把大坝安全监测系统作为水库运行调度的有效工具,以提高水库运行效益;通过网络技术的推广使用,将实现大坝安全监测的网络化,极大地方便经验交流,提高监测技术,是今后大坝安全监测领域发展的主要方向之一。     

城际高速铁路连续梁桥施工监控中的敏感性分析

大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控是施工中的核心技术。在施工过程中,通过施工监控调整桥梁结构的线型和内力达到预期的设计值,确保桥梁结构的施工安全。文章重点介绍了跨沪杭桥的施工监控特点。     

基坑开挖对既有小直径桥墩的影响分析及加固设计

温州市某主干道采用U型槽下穿高速公路桥梁。U型槽基坑开挖改变了既有小直径桥墩的受力状态,并对桥梁结构安全造成影响。针对该情况,采用有限元数值分析,并结合实验室土工试验,对U型槽基坑开挖各个工况下小直径桥墩位移和内力进行力学分析。分析结果表明:基坑开挖导致桩基附加弯矩增大,桥墩发生较大横向位移,裂缝宽度达0.18 mm。根据受力分析结果,对既有小直径桥墩进行加固设计。桥墩加固后进行基坑开挖,减小了桥墩横向位移,附加弯矩降低,裂缝减少至0.07 mm,桥墩稳定性安全系数得到提高。通过施工监测数据和数值计算结果的对比,计算分析值与实测值基本吻合。本文工作可作为同类型小直径桥墩全周围基坑开挖结构分析与加固设计的借鉴。