天津海河蚌埠橋鋁合金橋面板靜力承載性能試驗

美國用鋁合金擠壓橋面板成功地修復了littlebuffalcreek橋面,現(xiàn)在又將對弗吉尼亞中南區(qū)58號路東側(cè)大橋用鋁合金擠壓橋面進行維修,該橋橋齡己達67年.用鋁合金橋面可使原來橋面不降低負重情況下拓寬1.8m,需

在簡要綜述鋁合金橋梁橋面板結(jié)構(gòu)形式的基礎上,利用ansys拓撲技術進行鋁合金橋梁橋面板結(jié)構(gòu)形式的拓撲優(yōu)化分析,得到鋁合金橋面板的概念模型;考慮鋁合金橋面板的強度和剛度要求以及鋁合金擠壓生產(chǎn)能力,設計了兩種鋁合金橋面板,并對所設計的2種鋁合金橋面板細部尺寸進行了優(yōu)化分析.研究表明,采用ansys拓撲得到的鋁合金橋面板具有足夠的剛度,可以滿足公路橋梁荷載的要求;不同荷載工況下兩種鋁合金橋面板的整體剛度比較接近,無豎向支撐的鋁合金橋面板的剛度要略大于有豎向支撐的鋁合金橋面板.

西單商業(yè)街新建東副天橋為鋁合金桁架結(jié)構(gòu)形式,緊鄰西單北大街,人員通行量非常大,為保證人行天橋今后的安全使用,需要對該人行天橋進行荷載試驗,來全面檢驗鋁合金橋梁的施工質(zhì)量和承載能力。并且該天橋?qū)儆谛虏牧?、新工?迄今國內(nèi)還缺少關于鋁合金橋梁的施工及驗收規(guī)范,同時也缺乏相應的荷載試驗規(guī)范,因此本次荷載試驗及分析能夠?qū)ο嚓P的鋁合金結(jié)構(gòu)工程和類似的橋梁工程起到積極的借鑒意義。

對一塊簡支半單元波紋鋼一鋼筋混凝土組合橋面板進行了模型試驗，結(jié)果表明：這種新型橋面板整體工作性能良好，剛度較大；結(jié)構(gòu)破壞時具有較高的承載力，安全儲備較高。

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總結(jié)分析國外鋁合金橋梁受力性能研究成果及設計與工程實踐經(jīng)驗?？紤]鋁合金焊接熱效應及較低彈性模量的影響,對鋁合金橋梁的結(jié)構(gòu)形式應進行合理設計;對鋁合金受彎構(gòu)件的穩(wěn)定性能分析后,提出提高鋁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有效措施;借鑒荷蘭學者對鋁合金橋梁疲勞性能的研究成果,對鋁橋的構(gòu)造細節(jié)及整體疲勞性能進行分析。國外研究與工程實踐表明,鋁合金可以安全、經(jīng)濟地應用于橋梁工程。

在靜力試驗研究基礎上,對一新型frp-混凝土組合橋面板試件進行了高周疲勞試驗研究,在疲勞試驗各主要時刻停機進行了靜載試驗研究。疲勞試驗研究主要考察了組合橋面板在疲勞循環(huán)荷載下組合板剛度、底板frp應變、混凝土應變以及裂縫形態(tài)等受力行為發(fā)展過程,并采用光纖位移傳感器對疲勞試驗過程中組合板試件的最大動撓度、最小動撓度及各主要時刻停機后組合板殘余撓度等動力響應進行了精確測量。疲勞試驗研究結(jié)果表明,該文所研究的frp-混凝土組合橋面板試件在經(jīng)歷310萬次疲勞循環(huán)加載后無明顯剛度和強度退化,具有良好抗疲勞性能。試驗測量結(jié)果表明,該文所采用的光纖位移傳感器測試技術測量效果較好,適用于疲勞荷載下試件動態(tài)撓度和殘余撓度的精確適時測量。

鋁合金屋面系統(tǒng)在國內(nèi)已經(jīng)開始廣泛應用,但目前對這方面的理論和試驗研究幾乎還是空白。其設計一般套用企業(yè)的產(chǎn)品表格,而這些表格大都依據(jù)國外規(guī)范,沒有考慮國內(nèi)外規(guī)范中可靠度和荷載方面的差異。為研究鋁合金面板受力性能創(chuàng)建了一個有限元三維模型,進行了鋁板的試驗研究,數(shù)值模擬與試驗結(jié)果吻合較好,為進一步研究鋁合金屋面系統(tǒng)的設計方法提供了參考。

針對一種新型的拉擠成型frp(纖維增強復合材料)橋面板型材進行了靜載極限承載力試驗分析,并通過有限元軟件(ansys)進行了有限元仿真模擬,試驗與有限元分析對比驗證得出此frp型材的破壞模式,并為frp橋面板型材的實際工程設計與工程應用提供依據(jù)。

針對一種新型的拉擠成型纖維增強復合材料(frp)橋面板型材進行靜載極限承載力試驗分析,并通過有限元軟件ansys進行有限元仿真模擬,試驗與有限元分析對比驗證得出此frp型材的破壞模式,并為frp橋面板型材的實際工程設計與工程應用提供依據(jù)。

鋁合金構(gòu)件T形連接承載性能 (2)

鋁合金構(gòu)件T形連接承載性能

進行了鋁鎂錳合金屋面板的正向及反向承載力試驗,根據(jù)試驗觀察的破壞類型和特征,并結(jié)合相關計算理論進行了鋁合金屋面板實用設計方法研究。試驗現(xiàn)象及試驗數(shù)據(jù)揭示鋁鎂錳合金屋面板的正向加載破壞主要是彎剪共同作用的結(jié)果;反向加載破壞是鋁合金支座和板面的連接破壞,且承載力低。本文依托試驗數(shù)據(jù)對鋁合金面板和支托的計算公式進行總結(jié)和驗證。形成了一整套鋁合金面板設計方法。

為了研究鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝對正交異性鋼橋面板受力性能的改善,設計制作了1個正交異性鋼橋面板試件及1個帶剛性鋪裝的鋼橋面板試件。通過靜力試驗,考察了橋面板在車輪荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力性能,測試了橋面板不同部位的結(jié)構(gòu)應變和變形。試驗結(jié)果表明：采用鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝,能顯著改善在車輪荷載作用下鋼橋面板焊縫附近的疲勞性能,可以大大減小橋面板發(fā)生疲勞破壞的可能性;采用適當連接件的剛性鋪裝可以提高橋面板的剛度。

為了研究鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝對正交異性鋼橋面板受力性能的改善,設計制作了1個正交異性鋼橋面板試件及1個帶剛性鋪裝的鋼橋面板試件。通過靜力試驗,考察了橋面板在車輪荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力性能,測試了橋面板不同部位的結(jié)構(gòu)應變和變形。試驗結(jié)果表明:采用鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝,能顯著改善在車輪荷載作用下鋼橋面板焊縫附近的疲勞性能,可以大大減小橋面板發(fā)生疲勞破壞的可能性;采用適當連接件的剛性鋪裝可以提高橋面板的剛度。

為了研究鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝對正交異性鋼橋面板受力性能的改善,設計制作了1個正交異性鋼橋面板試件及1個帶剛性鋪裝的鋼橋面板試件.通過靜力試驗,考察了橋面板在車輪荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力性能,測試了橋面板不同部位的結(jié)構(gòu)應變和變形.試驗結(jié)果表明:采用鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝,能顯著改善在車輪荷載作用下鋼橋面板焊縫附近的疲勞性能,可以大大減小橋面板發(fā)生疲勞破壞的可能性;采用適當連接件的剛性鋪裝可以提高橋面板的剛度.

西單商業(yè)街新建2號天橋為鋁合金桁架結(jié)構(gòu)形式,橫跨西單北大街,人員通行量比較大,為保證人行天橋今后的安全使用,需要對該人行天橋進行荷載試驗,來全面檢驗鋁合金橋梁的設計、施工質(zhì)量和承載能力。并且該天橋?qū)儆谛虏牧?、新工?迄今國內(nèi)還沒有關于鋁合金橋梁的施工及驗收規(guī)范,同時也缺乏相應的荷載試驗規(guī)范,因此本次荷載試驗及性能分析能夠?qū)ο嚓P的鋁合金結(jié)構(gòu)工程和類似的橋梁工程起到積極的借鑒意義。

大型公路鋼箱梁正交異性橋面板工地接頭即箱梁節(jié)段之間的連接,過去均采用全焊或高強度螺栓連接。各國實橋運營經(jīng)驗表明,這兩種連接方式各有不足。所以,隨著施工技術的不斷進步,鋼橋面板工地接頭構(gòu)造細節(jié)也再演變。本文介紹了大型公路鋼箱梁正交異性橋面板工地接頭構(gòu)造細節(jié)的演變,并通過兩個足尺試件的靜載和疲勞試驗,以及有限元分析,證明正交異性橋面板工地接頭采用焊栓連接具有足夠的剛度、承載力和耐久性。

frp橋面板具有優(yōu)越的性能,與鋼梁結(jié)合形成的鋼-frp橋面板結(jié)合梁橋有著良好的應用前景。通過試驗提出一種經(jīng)濟有效、施工便利的梁、板連接方式,對其進行了疲勞試驗。試驗結(jié)果表明該連接方式的承載能力和疲勞性能均滿足aashto規(guī)范的要求。得到了frp板中栓釘連接件承載力的計算公式,并應用于實際工程,為鋼-frp板結(jié)合梁橋的推廣應用作出了前期的研究工作

對7塊鋼板-輕骨料混凝土空心組合橋面板和2塊鋼板-普通混凝土空心組合橋面板進行了疲勞試驗研究,主要考察了疲勞荷載作用下組合板中鋼管的布置形式、疲勞荷載幅值、疲勞荷載上下限、疲勞加載次數(shù)及混凝土材料特性5個關鍵因素對空心組合橋面板疲勞破壞形態(tài)、疲勞剛度退化、疲勞動力響應及疲勞強度等疲勞性能的影響。結(jié)果表明:2種鋼管布置形式的空心組合橋面板的疲勞破壞形態(tài)都是底部鋼板發(fā)生疲勞斷裂導致整體失效破壞;組合橋面板疲勞循壞加載次數(shù)主要由疲勞荷載幅值控制,與疲勞荷載上限關系不明顯;鋼板-普通混凝土組合橋面板疲勞性能優(yōu)于鋼板-輕骨料混凝土組合橋面板;組合橋面板疲勞破壞主要是由于底部鋼板疲勞斷裂破壞所致,在組合橋面板中未發(fā)現(xiàn)組合橋面板組合作用的明顯疲勞破壞現(xiàn)象;組合橋面板疲勞壽命計算主要為底部鋼板疲勞強度計算,可以采用基于疲勞荷載幅值方法所建立的鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命理論進行計算。

介紹了天津海河開啟橋電控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以上位工業(yè)監(jiān)控軟件人機界面操作及現(xiàn)場監(jiān)控,下位plc為核心進行動態(tài)測量。介紹了控制系統(tǒng)的功能、主要配置及控制程序流程圖。是計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、測量技術及控制理論的綜合運用。

某橋施工完成后,為確保安全運行,須對該橋進靜力荷載試驗,測試該橋主體結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下主要測試截面的應力和撓度,將實測值與理論計算結(jié)果、規(guī)范限值相比較,判斷橋梁的施工質(zhì)量及橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力,確定橋梁的實際運營狀況和使用條件,為該橋竣工驗收、運營使用以及今后橋梁的養(yǎng)護提供技術依據(jù)。