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桥梁爬模技术发展及爬模系统创新技术研究
1
作者 周功建 张栋 +1 位作者 赵全成 沈大才 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期26-33,共8页
20世纪60年代末,爬模技术开始在建筑行业兴起,目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代:第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板... 20世纪60年代末,爬模技术开始在建筑行业兴起,目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代:第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板系统,针对第二代液压爬模智能化及机械化程度低、施工效率与质量矛盾突出等问题,第三代智能爬模以空中移动工厂为理念,主要从结构设计革新、工艺效能突破、智能控制升级方面进行创新,采用低位支承技术、模块化架体及大顶力液压系统显著提升了爬模系统对变截面塔柱的适应性与稳定性;采用双层模板系统、单层模板+智能包裹养护系统、9 m级超高节段浇筑实现了质量与效率的协同提升;采用智控云台系统构建了施工全过程数字化管控体系;采用混凝土自动温控系统有效提升了混凝土施工质量。未来爬模系统将向模块化、标准化、轻量化结构方向,以及多功能集成、高度智能化与自动化方向发展,为超高墩(塔)施工提供核心技术支撑。 展开更多
关键词 桥梁工程 超高墩(塔) 爬模技术 智能爬模 爬架系统 模板系统 智能云台系统 系统创新
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UHPC缀板-钢管混凝土复合柱地震响应及数值模拟
2
作者 韦建刚 应浩东 杨艳 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第3期82-100,共19页
为研究超高性能混凝土(UHPC)缀板-钢管混凝土复合柱的地震响应特性,设计制作了2根1∶8缩尺试件,并以地震动特性、地震动强度、轴压比以及缀板材料为试验参数开展拟动力试验研究,随后基于OpenSees软件建立足尺模型开展数值模拟研究,最终... 为研究超高性能混凝土(UHPC)缀板-钢管混凝土复合柱的地震响应特性,设计制作了2根1∶8缩尺试件,并以地震动特性、地震动强度、轴压比以及缀板材料为试验参数开展拟动力试验研究,随后基于OpenSees软件建立足尺模型开展数值模拟研究,最终提出足尺结构在E1、E2地震荷载下响应位移的计算方法。研究结果表明:地震动特性显著影响试件的地震响应,试件S1、S2在同等小震强度的不同地震动下,其最大响应位移分别为最小响应位移的4.16倍和4.89倍;随着地震动强度不断增加,试件经历了弹性、弹塑性以及塑形破坏阶段;两试件破坏形态基本相似,均为整体压弯型破坏,表现为底部UHPC缀板开裂,钢缀条发生局部屈曲变形,柱肢钢管底部形成屈曲环或发生全截面撕裂;轴压比对于试件初始侧向刚度影响不大,但是轴压比越大,试件初始应力越大,柱肢钢管发生屈服和屈曲变形的时间越早,最后的破坏现象也更为剧烈;同等强度地震动下,UHPC缀板-钢管混凝土复合柱相较于普通混凝土缀板钢管混凝土复合柱,其初始侧向刚度提高约13.7%,刚度退化得到一定程度上的延缓,且累积滞回耗能提高了约41.2%;足尺模型的数值模拟分析结果显示长细比为影响试件地震响应以及放大系数的关键因素;所提出的足尺试件在E1、E2地震下响应位移计算方法具有良好精度。 展开更多
关键词 桥梁工程 复合柱 地震响应 拟动力试验 计算方法 UHPC缀板
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液化场地大直径变截面单桩群桩动力响应差异
3
作者 冯忠居 周世昊 +2 位作者 张聪 宋健 林立华 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第1期198-206,共9页
为研究地震作用下大直径变截面群桩基础在与单桩基础抗液化性能方面的差异,依托第二东通道工程,采用振动台模型试验开展大直径变截面单桩、群桩基础动力响应差异性研究,分析了饱和砂土层中大直径变截面单、群桩在地震荷载下,孔压比、桩... 为研究地震作用下大直径变截面群桩基础在与单桩基础抗液化性能方面的差异,依托第二东通道工程,采用振动台模型试验开展大直径变截面单桩、群桩基础动力响应差异性研究,分析了饱和砂土层中大直径变截面单、群桩在地震荷载下,孔压比、桩身加速度、桩顶水平位移和桩身弯矩差异。结果表明:地震荷载为0.30 g,大直径变截面单桩与群桩工况下,基础均发生液化现象,大直径变截面群桩基础完全液化时刻比单桩基础延缓1.58~1.64 s;大直径变截面群桩桩身最大加速度较单桩减小,且出现时刻较单桩更为滞后;大直径变截面群桩桩顶最大水平位移较单桩减小0.68 mm,出现时刻滞后1.44 s;大直径变截面群桩基础最大弯矩值较单桩基础减小11.99%,大直径变截面群桩基础最大弯矩出现时刻较单桩基础滞后1.88 s;大直径变截面群桩基础的抗液化特性明显高于单桩基础,动力响应更为滞后,在地震区桩基础设计中,可考虑用大直径变截面群桩基础形式增加其抗液化特性。 展开更多
关键词 大直径变截面 地震荷载 振动台试验 群桩基础 液化
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考虑材料冻融劣化与多年冻土退化影响效应的桥梁桩基础抗震性能 被引量：1
4
作者 张熙胤 于生生 +1 位作者 王万平 文海荣 《中外公路》 2025年第1期20-30,共11页
以中国青藏高原为代表的高寒高烈度地区,由冻融循环作用导致的材料性能劣化和气候变暖导致的多年冻土退化问题日益严峻,给桥梁桩基础抗震性能评估带来巨大挑战。为系统研究多年冻土退化以及材料冻融劣化对桥梁桩基础抗震性能的影响,确... 以中国青藏高原为代表的高寒高烈度地区,由冻融循环作用导致的材料性能劣化和气候变暖导致的多年冻土退化问题日益严峻,给桥梁桩基础抗震性能评估带来巨大挑战。为系统研究多年冻土退化以及材料冻融劣化对桥梁桩基础抗震性能的影响,确保其合理的抗震设计,该文建立考虑多年冻土退化和材料冻融劣化的桩-冻土相互作用有限元模型,对比分析了不同因素对多年冻土区桥梁桩基础抗震性能的影响机制。研究结果表明:随着桥梁服役时间的增加,桩-冻土体系的水平承载力、等效刚度和耗能能力均呈下降趋势;多年冻土退化与材料冻融劣化的叠加效应对桩基础抗震性能的影响更显著,具体表现为在桥梁服役100年时,桩-冻土体系的水平承载力降至初始值的55%左右,但仅考虑多年冻土退化时,其水平承载力降至初始值的89%左右。因此,如果忽略材料冻融劣化的影响,会导致桥梁桩基础抗震性能评估结果偏不安全。在多年冻土区桥梁桩基础的抗震性能分析中,除了考虑多年冻土退化的影响,还必须充分考虑材料冻融劣化的影响。 展开更多
关键词 桥梁桩基础 抗震性能 多年冻土退化 材料冻融劣化 有限元模型
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考虑装配容差的斜拉桥索塔导管直径设计
5
作者 王晓明 张煜博 +4 位作者 邱泓杰 吴润涵 封博顺 高笠翔 孙晨景 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期504-515,共12页
斜拉桥索导管和斜拉索在装配过程中经常会遭遇多种施工扰动,进而引发斜拉索与索导管间的碰撞摩擦,引发安全风险。为了量化斜拉桥索导管的抗误差干扰能力,提出了一种考虑装配容差性能的索塔导管直径设计方法。采用可靠度区间下界描述各... 斜拉桥索导管和斜拉索在装配过程中经常会遭遇多种施工扰动,进而引发斜拉索与索导管间的碰撞摩擦,引发安全风险。为了量化斜拉桥索导管的抗误差干扰能力,提出了一种考虑装配容差性能的索塔导管直径设计方法。采用可靠度区间下界描述各类施工扰动,导管直径区间设计作为一个可靠性约束的多目标优化问题求解,建立了基于多维度动态自适应粒子群优化算法的反向传播神经网络(MDAPSO‐BPNN)代理模型,实现了最不利可靠度指标的解耦预测。对某斜拉桥的索导管进行容差设计,结果表明,将不确定性合理量化后,目标斜拉桥索塔导管直径能适应的偏差可达到8.78 mm。该方法可以显著避免多重嵌套寻优产生的巨量算力消耗,在保障结构可靠性、传力最优性、投入合理性等各项综合性能指标的同时,提高其抵抗不确定性施工扰动的容差能力。 展开更多
关键词 索导管直径 容差设计 区间反演 最不利可靠度解耦 代理模型改良
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铁路桥梁可变刚度-无损伤新型自复位减震装置研发与抗震性能研究
6
作者 江辉 李新 +3 位作者 陈良江 周勇政 宋宇泰 卢文良 《铁路技术创新》 2025年第3期94-101,共8页
针对铁路桥梁地震后易损伤、难修复的问题,研发一种具有震后免损伤、可变刚度、高耗能和低预应力特点的新型自复位耗能减震装置,并阐述新型装置的概念与工作机理。设计加工适用于简支梁桥的原型装置,并开展拟静力试验,以具有不同抗震体... 针对铁路桥梁地震后易损伤、难修复的问题,研发一种具有震后免损伤、可变刚度、高耗能和低预应力特点的新型自复位耗能减震装置,并阐述新型装置的概念与工作机理。设计加工适用于简支梁桥的原型装置,并开展拟静力试验,以具有不同抗震体系的铁路桥梁作为工程案例,基于OpenSees建立有限元模型并开展抗震性能分析。研究结果表明:相比于减隔震体系,采用新型自复位耗能减震装置的铁路桥梁最大剪力降幅达30.4%,最大位移降幅达19.5%,几乎消除全部残余位移,验证所提出的新型自复位减震装置具有优异的自复位耗能减震性能。 展开更多
关键词 铁路桥梁 自复位耗能减震装置 拟静力试验 抗震性能对比 简支梁桥
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基于GA-LSTM的桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测模型 被引量：8
7
作者 缪长青 吕悦凯 万春风 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期140-145,共6页
为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经... 为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经元数量、窗口大小4个超参数,以预测不同腐蚀特征状态下钢丝的力学性能。将其与传统LSTM和GA-反向传播模型的预测结果进行比较。结果表明,GA-LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。在屈服强度与极限强度预测效果方面,均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、决定系数分别提高约44%~61%、43%~57%、35%~92%。在屈服应变与极限应变预测效果方面,RMSE、MAE、决定系数分别提高约0~46%、7%~49%、12%~229%。所建立的模型可以作为一个有用的工具支持桥梁缆索腐蚀安全性评估工作。 展开更多
关键词 桥梁缆索腐蚀钢丝 力学性能预测 时序预测 神经网络 遗传算法 超参数优化
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考虑技术状况和时间效应的现役桥梁结构性能劣化模型研究
8
作者 孟丛丛 《西部探矿工程》 2025年第3期194-198,共5页
现役桥梁在长期服役过程中,由于环境因素、荷载作用及材料老化等原因,其结构性能会逐渐劣化。旨在研究现役桥梁结构性能劣化的模型,重点考虑技术状况和时间效应。通过分析桥梁材料的劣化机理、结构构件的抗力退化规律以及荷载的时变特性... 现役桥梁在长期服役过程中,由于环境因素、荷载作用及材料老化等原因,其结构性能会逐渐劣化。旨在研究现役桥梁结构性能劣化的模型,重点考虑技术状况和时间效应。通过分析桥梁材料的劣化机理、结构构件的抗力退化规律以及荷载的时变特性,建立了基于时变可靠度的多因素耦合桥梁劣化模型。研究结果表明,该模型能够较好地预测桥梁在不同服役阶段的性能变化,为桥梁的维护和管理提供科学依据。 展开更多
关键词 现役桥梁 性能劣化 技术状况 时间效应 时变可靠度
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桩板式桥梁管桩框架抗震性能试验和数值模拟研究
9
作者 朱俊 江信焱 +2 位作者 杨大海 屈宏雅 李建中 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期48-55,共8页
为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有... 为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有效性后,分析管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架抗震性能的影响规律并给出设计建议。结果表明:在拟静力加载下,PHC管桩框架因管桩底部预应力筋拉断而破坏,PHC管桩框架的滞回圈面积较小、耗能能力差;利用纤维截面单元及粘结-滑移单元建立的数值分析模型可以合理反映PHC管桩框架的破坏模式、滞回特性和位移能力;管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架的抗震性能影响较大;在抗震设计时,可适当降低管桩的初始预应力轴压比或提高管桩的普通钢筋配筋率以增加PHC管桩框架的位移能力,进而提高结构的抗震性能。 展开更多
关键词 桩板式桥梁 PHC管桩框架 抗震性能 初始预应力轴压比 普通钢筋配筋率 拟静力试验 数值模拟
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偏心荷载作用下斜拉桥混合塔结合段受力性能及传力机理研究 被引量：1
10
作者 孙颖 郑佳龙 +2 位作者 卓卫东 林道锦 苏绍铃 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期171-183,共13页
为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理,以福安市栖云大桥混合塔的钢-钢壳混凝土结合段为研究对象,借助试验与数值分析手段,明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理,并对结合段传力效率的影响因素进... 为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理,以福安市栖云大桥混合塔的钢-钢壳混凝土结合段为研究对象,借助试验与数值分析手段,明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理,并对结合段传力效率的影响因素进行参数分析。研究表明:后承压板式的斜拉桥混合塔结合段安全系数高,工作性能可靠,应力水平较低;竖向偏心荷载作用下,结合段受力性能符合偏心受压构件的受力特点,应变在截面上呈对称分布;结合段构件传力顺畅,荷载传递效率受承压板厚度及剪力连接件抗剪刚度的影响较大,传递效率随着承压板厚度或剪力连接件抗剪刚度的增大呈现先增大后趋于稳定的规律,当剪力键刚度增大至原设计抗剪刚度10倍以上或承压板厚度≥16 mm时,荷载传递效率基本保持不变;竖向偏心荷载在结合段内的传递存在明显的传力长度,超过该传力长度后,钢壳与填芯混凝土的承载比与结合段的截面刚度比基本接近,传力结束后钢壳与混凝土各自承担约50%左右的竖向荷载。 展开更多
关键词 斜拉桥混合塔 结合段 受力性能 传力机理 模型试验 有限元分析
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悬索桥重力式锚碇-地基系统承载机理研究 被引量：2
11
作者 杜宇翔 付晓东 +1 位作者 盛谦 陈栋格 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期758-771,共14页
探明悬索桥重力式锚碇-地基系统承载机理对于重力式锚碇设计具有重要指导意义。基于数值试验研究了锚碇-地基承载性能的影响因素,针对典型工况进一步分析了锚碇-地基系统承载性状,结合Hansen公式计算结果,探讨了锚碇-地基系统承载机理... 探明悬索桥重力式锚碇-地基系统承载机理对于重力式锚碇设计具有重要指导意义。基于数值试验研究了锚碇-地基承载性能的影响因素,针对典型工况进一步分析了锚碇-地基系统承载性状,结合Hansen公式计算结果,探讨了锚碇-地基系统承载机理。结果表明:(1)地基岩土体限制作用能够大幅提升锚碇-地基极限承载力,锚碇设计和稳定性验算时应充分考虑周围岩土体对其承载能力的贡献;(2)岩土体力学性质对锚碇-地基系统的承载能力有显著影响,建议在设计考虑地基承载力时对岩土体类型进行严格区分;缆力荷载作用模式对锚碇-地基失稳破坏形式具有明显影响,锚碇设计过程中需要根据主缆入射角等物理几何参数进一步确定IP点位置,充分发挥锚碇自承能力;(3)Hansen公式和数值模拟结果初步揭示了锚碇-地基系统承载机理,随着缆力荷载增加,极限缆力作用下基底切向力与法向力锐减,岩土体内形成滑动破坏面,导致锚碇-地基系统失稳破坏,滑动破坏面形态是锚碇-地基极限承载力的主控因素。研究结果可为重力式锚碇设计提供理论分析依据和机理认识。 展开更多
关键词 悬索桥重力式锚碇 数值试验 Hansen公式 承载机理 锚碇设计
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陡坡段穿越溶洞桩基水平承载特性离心试验 被引量：1
12
作者 李宇杰 冯忠居 +3 位作者 何静斌 张聪 邓友生 江冠 《中国公路学报》 北大核心 2025年第2期197-206,共10页
为研究陡坡地段桥梁桩基穿越溶洞时的水平承载特性,以广那高速公路工程为依托,考虑陡坡和溶洞的影响,开展了横轴向受荷桩基的离心模型试验。在地基坡度、溶洞尺寸及位置一定的情况下,设置桩基的长径比分别为6.5、9.0、11.5和14.0,在桩... 为研究陡坡地段桥梁桩基穿越溶洞时的水平承载特性,以广那高速公路工程为依托,考虑陡坡和溶洞的影响,开展了横轴向受荷桩基的离心模型试验。在地基坡度、溶洞尺寸及位置一定的情况下,设置桩基的长径比分别为6.5、9.0、11.5和14.0,在桩顶逐级施加水平荷载,分析了长径比变化对桩基水平极限承载力、桩身弯矩以及桩侧土抗力的影响,给出了弯矩最大值和土抗力最大值的位置范围和分布规律。结果表明:陡坡段桩基穿越溶洞的情况下,长径比小于14.0时,桩基的水平极限承载力随长径比增大逐渐增大,桩身弯矩沿桩基埋深先增大后减小至0,最大值出现在距桩顶3.5~4.5倍桩径范围内。长径比从6.5增大至14.0时,弯矩最大值逐渐增大,桩侧土抗力沿桩基埋深先增大后减小至0,土抗力最大值出现在距桩顶2.5~4.5倍桩径范围内。随长径比增大,桩侧土抗力最大值逐渐减小,土抗力最大值的位置逐渐下移。长径比小于等于11.5时,桩基表现为刚性桩的承载特性;长径比大于11.5时,表现为弹性桩的承载特性;不同长径比条件下桩前土抗力均小于桩后土抗力。研究结果可为陡坡岩溶区桩基水平承载力计算提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 岩溶桩基 离心试验 承载特性 陡坡 长径比
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钢桥面板嵌补段U肋对接焊缝残余应力与变形研究 被引量：1
13
作者 李枝军 刘千军 +2 位作者 谢长进 张菁 徐秀丽 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期58-65,共8页
为研究钢桥面板嵌补段U肋对接焊缝的残余应力分布和变形规律,以苏州某新建内河航道桥为背景,开展现场原位试验及有限元数值模拟分析。首先利用盲孔法对现场原位焊接试件表面残余应力进行测试,然后基于Goldak双椭球热源模型编写焊接模拟... 为研究钢桥面板嵌补段U肋对接焊缝的残余应力分布和变形规律,以苏州某新建内河航道桥为背景,开展现场原位试验及有限元数值模拟分析。首先利用盲孔法对现场原位焊接试件表面残余应力进行测试,然后基于Goldak双椭球热源模型编写焊接模拟子程序,采用顺序耦合法和热弹塑性法对温度场和力学场进行数值模拟。结果表明:残余应力集中在距离焊缝中心20 mm的热影响区域内;纵向和横向残余应力呈现出由中间往两端递减的分布规律,在焊缝路径中间应力大小分布均匀;纵向残余应力在整个焊缝路径上都为拉应力,在中间部位最大达400 MPa;横向残余应力在焊缝路径中间为拉应力(最大约为160 MPa),而在路径两端则表现为较大的压应力(最大达350 MPa);弧形段的应力分布规律与直线段基本一致。U肋对接焊试件变形呈现向内侧凹陷的面外特征,最大变形出现在焊缝起始位置,达2.06 mm,变形量随着与焊缝距离的增加而减小且在远离焊缝区域呈线性变化,同时试件产生下凹的纵向弯曲变形。 展开更多
关键词 钢桥面板 U肋对接焊缝 残余应力 变形 原位试验 盲孔法 有限元法
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预应力GFRP筋-不锈钢筋混合配筋预制节段桥墩抗震试验 被引量：1
14
作者 贾俊峰 张凯迪 +3 位作者 陈梦圆 程寿山 赵建瑜 邓贺丹 《中国公路学报》 北大核心 2025年第1期144-157,共14页
为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题,提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式,分析了桥墩的滞回性能... 为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题,提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式,分析了桥墩的滞回性能、承载力、耗能、残余位移、预应力变化、刚度退化、钢筋应变和接缝开口等抗震性能参数,并与有黏结无初始预应力GFRP筋的混合配筋节段拼装桥墩抗震性能进行了对比分析。研究结果表明:对无黏结GFRP筋施加50%墩顶竖向重力的预紧力,试件残余位移可减小近40%,但峰值承载力降低了20%左右;增加GFRP筋的配筋率,同时减小不锈钢筋的配筋率,试件残余位移可减小38%,承载力减小10%;墩顶竖向轴压比即P-Δ效应对墩底最大弯矩的影响更明显。合理设计无黏结预应力GFRP筋的初始张拉力和配筋率,同时考虑GFRP筋的极限拉伸应变影响,可使桥墩具有与有黏结预应力GFRP筋桥墩的水平承载力基本一致,但可大幅降低预制节段墩柱的残余位移。 展开更多
关键词 桥梁工程 预制节段桥墩 抗震性能 预应力GFRP筋 不锈钢筋 混合配筋
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西堠门公铁两用大桥主桥5号墩φ6.3 m超大直径钻孔桩施工技术 被引量：4
15
作者 彭颇 吕晓平 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期18-24,共7页
甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1 488 m的斜拉-悬索协作体系桥,5号墩采用18根φ6.3 m超大直径钻孔桩基础,桩长84 m,采用C45水下混凝土,单桩混凝土方量约3 000 m^(3)。5号墩墩位处水深流急,地质条件复杂,结合桥位处复杂海洋环境... 甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1 488 m的斜拉-悬索协作体系桥,5号墩采用18根φ6.3 m超大直径钻孔桩基础,桩长84 m,采用C45水下混凝土,单桩混凝土方量约3 000 m^(3)。5号墩墩位处水深流急,地质条件复杂,结合桥位处复杂海洋环境和主体结构特点,5号墩基础平台施工后,采用引孔跟进法埋设钢护筒,在钢护筒内扩孔,采用液压冲击锤插打钢护筒,跟进至设计标高,解决了深水裸岩地质条件下钢护筒埋设难题;钻孔桩采用旋挖钻机分级成孔或全回转钻机全断面一次成孔,解决了超大直径钻孔桩成孔难题;钢筋笼采用长线法制作,利用400 t龙门吊翻身、对接、下放,采用悬挂环进行支撑及悬挂定位,解决了带中心钢管的超大直径钢筋笼施工难题;桩基水下混凝土采用双导管法灌注工艺,解决了超大直径钻孔桩混凝土灌注难题。采用超声波自动循测仪RSM-SY7(F)进行桩身完整性检测,结果表明18根φ6.3 m超大直径钻孔桩均为Ⅰ类桩。 展开更多
关键词 公路铁路两用桥 斜拉-悬索协作体系桥 超大直径钻孔桩 钢护筒 钢筋笼 分级成孔 双导管灌注 施工技术
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某铁路特大桥混凝土桥墩火损检测与评估 被引量：3
16
作者 张腾 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期117-123,共7页
某铁路特大桥一圆端形混凝土桥墩在施工期间发生火灾,桥墩过火时间约为10 min。为了解火灾对桥墩力学性能、承载能力的影响,指导后续维修加固,对桥墩外观、混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋保护层厚度进行了专项检测;采用X-射线衍射(XRD... 某铁路特大桥一圆端形混凝土桥墩在施工期间发生火灾,桥墩过火时间约为10 min。为了解火灾对桥墩力学性能、承载能力的影响,指导后续维修加固,对桥墩外观、混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋保护层厚度进行了专项检测;采用X-射线衍射(XRD)技术、热重-差示扫描热(TG-DSC)同步热分析以及扫描电子显微镜(SEM)分析推测火场最高温度;根据检测及热分析结果对墩身混凝土材料力学性能与剩余承载力进行分析。结果表明:墩身过火区域有混凝土剥落现象,混凝土抗压强度仍满足规范限值要求,且碳化深度较小,钢筋保护层厚度满足要求;受火时火场最高温度不超过800℃;火灾对桥墩核心混凝土材料力学性能影响很小,过火后桥墩剩余承载力满足设计要求。根据检测与评估结果,提出凿除受损区域局部混凝土后增设钢丝网片结合喷射混凝土或水泥砂浆将桥墩修复至设计截面尺寸的处治措施。 展开更多
关键词 铁路桥 混凝土桥墩 火灾 检测 温度场 承载能力 评估 处治
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纤维/钢绞线网格增强ECC-RC复合梁抗弯性能试验 被引量：3
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作者 武芳文 卞正容 +3 位作者 吴健辉 李滋润 陈澳 何岚清 《复合材料学报》 北大核心 2025年第1期441-452,共12页
为探究不同类型网格增强工程水泥基复合材料(ECC)层加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,通过四点弯曲试验,分析了纤维网格和钢绞线网格对复合梁承载力、控裂能力、延性和刚度等抗弯性能的影响。研究结果表明:与ECC-钢筋混凝土(RC)梁相比,采用... 为探究不同类型网格增强工程水泥基复合材料(ECC)层加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,通过四点弯曲试验,分析了纤维网格和钢绞线网格对复合梁承载力、控裂能力、延性和刚度等抗弯性能的影响。研究结果表明:与ECC-钢筋混凝土(RC)梁相比,采用纤维网格和钢绞线网格增强ECC-RC复合梁裂缝宽度减小,裂缝数量增加25%~70%,纤维网格和钢绞线网格增强ECC层可提高复合梁的控裂能力,抑制裂缝扩展;纤维网格和钢绞线网格增强ECC层可提高复合梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、延性及刚度;受弯过程中,所有ECC-RC复合梁截面满足平截面假设,纤维网格和钢绞线网格增强ECC层与混凝土粘结良好;基于理论分析与试验结果,考虑纤维网格利用率,建立了纤维网格和高强钢绞线网格增强ECC-RC复合梁抗弯承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。钢绞线网格增强ECC层对ECC-RC复合梁抗弯性能加固效果最佳,可显著提高复合梁承载力、延性及抗裂性。 展开更多
关键词 桥梁工程 抗弯性能 ECC 纤维网格 高强钢绞线网格
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正交异性钢桥面板磁轮式攀爬机器人的结构动态设计与优化 被引量：1
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作者 李心诚 傅中秋 +2 位作者 树加凯 吉伯海 暨邦冲 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2236-2247,共12页
巡检机器人的提出与研发有效解决了传统人工巡检的诸多难题,为大跨径钢桥正交异性钢桥面板(OSDs)疲劳损伤自动巡检提供了可行的解决方案。本文基于OSDs的环境边界特征与自动化巡检需求,设计了巡检机器人的开发流程,并对选定的永磁轮式... 巡检机器人的提出与研发有效解决了传统人工巡检的诸多难题,为大跨径钢桥正交异性钢桥面板(OSDs)疲劳损伤自动巡检提供了可行的解决方案。本文基于OSDs的环境边界特征与自动化巡检需求,设计了巡检机器人的开发流程,并对选定的永磁轮式机器人结构开展机械动力学分析,揭示了机器人动态运动过程中的不利阶段与影响稳定性的主要因素。同时分析了磁性吸附力、导向架形式和运动速度等参数对机器人运动稳定性影响,最终进行了样机试制与测试。研究结果表明:磁性轮吸附力过大会导致机器人无法实现壁面过渡,而吸附力过小会引起机器人的倾覆与滑移失稳;车体尺寸、导向架夹角和驱动速度均会影响机器人巡检的稳定性。参考仿真结果试制的永磁轮式机器人系统整体性能良好,运动平稳,能完成OSDs巡检过程中的指定运动行为,表明本研究提出的“动态可靠性评价指标—参数优化准则—实验验证体系”开发设计方法具有可行性,为钢结构特种机器人研发提供了可推广的理论范式。 展开更多
关键词 爬壁机器人 磁吸轮 正交异性钢桥面板 结构设计 动态仿真分析
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双边工字钢-混组合曲线梁桥收缩徐变效应研究 被引量：2
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作者 闫磊 邢俊鹏 +1 位作者 牛哲 刘金鑫 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期95-102,共8页
为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响,以该类型某3×35 m曲线梁为背景,开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁,先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测,再... 为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响,以该类型某3×35 m曲线梁为背景,开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁,先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测,再使该试验梁承受自重+配重+开裂荷载11个月(即14个月龄期)进行同等观测。采用有限元法对不同曲率半径下3×35 m曲线组合梁桥的钢主梁挠度、应力长期(10年)增长系数取值进行研究。结果表明:14个月龄期后,试验梁挠度增加,增量约为初始挠度的10%,曲线内、外侧钢主梁挠度差可忽略不计;中支点处应力增加,距梁端0.4L(L为该跨跨径)处应力减少。当3×35 m曲线梁桥的曲率半径由460 m增加至1000 m时,对于挠度长期增长系数,中跨跨中处曲线内侧钢主梁由0.35线性变化至0.06、曲线外侧钢主梁由-1.13线性变化至-0.18,边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变,均取1.1;对于应力长期增长系数,中跨跨中处曲线内侧钢主梁由-0.44线性变化至-0.36、曲线外侧钢主梁由-0.27线性变化至-0.34,边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变,分别取0.89、0.90,中支点处的曲线内、外侧钢主梁不变,分别取1.35、1.30。 展开更多
关键词 钢-混组合梁桥 曲线梁桥 收缩徐变 应力 挠度 曲率半径 缩尺模型试验 有限元法
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基于神经网络代理模型的门式墩优化方法及软件研发 被引量：1
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作者 柏华军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期106-112,共7页
针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化... 针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化数学模型;然后,基于有限元法构建门式墩训练样本集,采用拉丁超立方开展试验设计,建立BPNN神经网络代理模型;最后,采用NSGAII遗传优化算法对BPNN神经网络代理模型进行搜索,实现门式墩最优结构尺寸和钢束线形的搜索推荐。依托某门式墩结构设计,开展算法有效性和效率验证,结果表明,案例的优化时间由有限元法的45 h缩短至智能优化算法的15 min,优化算法在保证预测精度的同时提高优化效率180倍。 展开更多
关键词 铁路桥梁 门式墩 结构优化 BP神经网络 代理模型 多目标优化 NSGAII算法 拉丁超立方设计
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