火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法研究 被引量：1

1

作者 许肇峰 陈映贞 +1 位作者 李毅 张建 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期48-56,共9页

为准确分析火灾后斜拉桥斜拉索损伤状况,评定桥梁结构安全性能,根据桥梁火灾应急检测工程需求,提出一套火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法。该方法包括火灾现场勘察、斜拉索烧损状况检查、斜拉索损伤检测分析和结构安... 为准确分析火灾后斜拉桥斜拉索损伤状况,评定桥梁结构安全性能,根据桥梁火灾应急检测工程需求,提出一套火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法。该方法包括火灾现场勘察、斜拉索烧损状况检查、斜拉索损伤检测分析和结构安全性能评定4个阶段。根据斜拉索火灾损伤特点,开展高温后斜拉索高强钢丝和高密度聚乙烯(HDPE)护套试件拉伸试验,研究其高温后表观特征和力学性能指标随历经温度的变化规律,建立斜拉索历经温度及损伤定量检测分析计算公式,并将该方法应用于某独塔预应力混凝土斜拉桥火灾后斜拉索损伤检测与结构安全性能评定。结果表明:高温后斜拉索高强钢丝和HDPE护套的表观特征、力学性能均随温度升高呈现出明显的规律性变化;随着温度升高,高温后斜拉索高强钢丝的抗拉强度、屈服强度先降低后升高,弹性模量衰减缓慢,HDPE护套断裂标称应变逐渐降低;火灾后斜拉索和主梁承载能力满足使用要求,结构整体安全;所提出的火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法科学、实用、有效,可为火灾后斜拉桥损伤检测评定、营运管理和维修处治提供技术借鉴。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 火灾损伤 损伤检测 结构安全性能评定 拉伸试验

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边箱式π型断面涡振性能及导流板措施参数研究

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作者 王峰 邢丰 +4 位作者 熊川 王佳盈 郑晓东 张久鹏 黄晓明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期114-122,共9页

π型断面因构造简单与受力性能好,被广泛应用于桥梁建设中,但其抗风性能差,易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象,采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验,并且通过计算流体力学方法加以对比验证... π型断面因构造简单与受力性能好,被广泛应用于桥梁建设中,但其抗风性能差,易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象,采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验,并且通过计算流体力学方法加以对比验证,研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明:边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动,通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中,倒L型导流板措施气动优化效果显著,可有效消除涡振振幅,而水平导流板措施的抑振效果有限,相较于竖弯涡振,扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布,表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形,削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量,同时降低断面所受的周期性气动力,从而有效抑制断面涡振. 展开更多

关键词 π型断面 涡激振动 风洞试验 导流板 风压

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咸淡水交汇区混凝土结构耐久性研究

3

作者 李毅 唐博文 +2 位作者 李卫 丁平祥 范志宏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第12期4389-4397,共9页

咸淡水交汇区域腐蚀介质的变化规律不明确且浓度较低,混凝土结构遭受的侵蚀方式变化较大,使用普通海洋环境下所建立的氯离子扩散模型来预测咸淡水交汇区域的混凝土结构寿命偏差较大。此外,咸淡水交汇区域混凝土结构的劣化规律也不同于... 咸淡水交汇区域腐蚀介质的变化规律不明确且浓度较低,混凝土结构遭受的侵蚀方式变化较大,使用普通海洋环境下所建立的氯离子扩散模型来预测咸淡水交汇区域的混凝土结构寿命偏差较大。此外,咸淡水交汇区域混凝土结构的劣化规律也不同于海洋环境,照搬海洋环境下的防护措施对其进行耐久性维护会造成极大的资源浪费。针对此问题,本文依托南沙大桥工程,采用现场试验、室内试验和理论分析的方法对咸淡水交汇环境下混凝土结构的耐久性开展了研究。首先,对南沙大桥不同腐蚀环境下混凝土结构的碳化以及氯离子侵蚀情况进行了分析。其次,利用压汞法(MIP)、热重(TG)分析以及扫描电子显微镜(SEM)等微观表征手段对混凝土结构的孔隙分布、化学组分和微观结构进行了测定。本文可为咸淡水交汇区混凝土结构的寿命预测和维修加固提供参考。 展开更多

关键词 混凝土 咸淡水交汇区 海洋环境 腐蚀环境 耐久性 微观性能

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1960级高强钢丝高温蠕变性能试验研究

4

作者 张绅 陈伟 +4 位作者 叶继红 姜健 邹威 张宗星 许丽丽 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期14-22,共9页

随着大跨结构的跨度不断提升,材料强度接近或超过2000MPa的超高强钢丝的应用日益增多,有关其蠕变性能的研究仍十分有限。文章对直径5mm的1960级高强钢丝开展30个持时4h的高温蠕变试验工况。以插拔高温引伸计的方式测得在200~600℃、0.06... 随着大跨结构的跨度不断提升,材料强度接近或超过2000MPa的超高强钢丝的应用日益增多,有关其蠕变性能的研究仍十分有限。文章对直径5mm的1960级高强钢丝开展30个持时4h的高温蠕变试验工况。以插拔高温引伸计的方式测得在200~600℃、0.06~0.95应力比下的全过程蠕变应变曲线,蠕变应变最大测试值为50.67%。对比公称抗拉强度在1670~1960MPa的5种高强钢丝(钢绞线)的高温蠕变曲线,表明不同等级高强钢丝高温蠕变特性差异明显。给出1960级钢丝稳态蠕变速率与高温蠕变断裂临界应力比,其中350~450℃时,蠕变断裂临界应力比随温度升高下降速度急剧加快,需特别注意450℃时已下降至0.25;此外,基于Filed&Filed模型建立了1960级钢丝高温蠕变预测模型,提出蠕变模型的终止时间表达式,由此较为保守地预测1960级钢丝的高温蠕变发展,与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 1960级高强钢丝 高温 全过程蠕变 蠕变断裂临界应力比 蠕变模型终止时间

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检修车轨道位置对钢箱梁涡振特性的影响

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作者 邢松 蒋树勤 陈鹏 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期56-60,69,共6页

为了研究检修车轨道位置变化对结构气动稳定性的影响,以一座闭口钢箱梁断面的大跨径悬索桥为研究对象,通过节段模型风洞试验得到不同检修车轨道位置下结构的涡振位移响应,并采用计算流体力学方法进行典型工况下的断面周围流场模拟,进一... 为了研究检修车轨道位置变化对结构气动稳定性的影响,以一座闭口钢箱梁断面的大跨径悬索桥为研究对象,通过节段模型风洞试验得到不同检修车轨道位置下结构的涡振位移响应,并采用计算流体力学方法进行典型工况下的断面周围流场模拟,进一步探究了检修车轨道位置影响断面涡振特性的内部机理。结果表明:检修车轨道位置对断面的竖向涡振和扭转涡振均有明显影响,检修车轨道位于中部或者边缘时都会减弱断面的涡振稳定性,尤其是当检修车轨道位于边缘时会诱发大幅扭转振动;涡振主要由尾流涡脱引起,检修车轨道位置的改变会使尾流涡脱的尺寸和位置发生变化,从而进一步影响主梁断面的涡振稳定性;当检修车轨道相对位置为0.75时,尾流及检修车轨道附近旋涡微弱,流场稳定性最优。 展开更多

关键词 涡振 风洞试验 检修车轨道 CFD

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基于神经网络的桥梁拉索表观病害检测及识别技术

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作者 李卫 林阳子 +1 位作者 王谐 唐海红 《公路》 北大核心 2024年第10期88-93,共6页

提出了一种基于YOLOv5目标检测算法的病害检测识别技术来识别桥梁拉索PE护套病害,以解决传统人工判读桥索表观病害存在的效率低、易受主观性影响等问题。该技术先通过桥索机器人获取清晰优质的拉索外表图像,建立适应于桥索病害识别任务... 提出了一种基于YOLOv5目标检测算法的病害检测识别技术来识别桥梁拉索PE护套病害,以解决传统人工判读桥索表观病害存在的效率低、易受主观性影响等问题。该技术先通过桥索机器人获取清晰优质的拉索外表图像,建立适应于桥索病害识别任务的数据集,再使用所建立的数据集训练YOLOv5算法,构建桥索病害智能检测模型。研究结果表明,基于YOLOv5目标检测网络的自适应识别方法能够准确分辨出拉索的不同病害状态,相比于传统的人工判读病害方法,病害识别准确率提高至92.18%,并能够准确识别桥索缺陷的位置和类别。该方法显著提高了桥索病害检测的精度和速度。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥索检测 表观病害 智能检测和识别

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基于机器视觉法的桥梁表观病害检测研究综述 被引量：5

7

作者 刘宇飞 冯楚乔 +1 位作者 陈伟乐 樊健生 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-15,共15页

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人... 桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人工智能等技术的快速发展,机器视觉法逐渐成为了桥梁表观病害检测的新兴手段之一。首先,通过详细分析近年来该领域的多篇相关文献,综述了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的关键技术,包括检测平台研发技术、数据采集技术、图像处理技术、三维建图技术、病害定位技术和病害参数量化技术等。其次,通过分析现有研究开展检测工作的流程,总结了基于机器视觉法进行桥梁表观病害的技术框架,并分析了其中各个流程之间的功能与联系。上述关键技术的综述与技术框架的总结可为研究者开展检测工作提供一定的参考。最后,根据现有研究在实施检测任务时自动化程度的不同,提出了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的智能化分级,包括人工检测辅助、病害定位检测、局部自动检测、整体自动检测、高度自动检测和完全自动检测6个等级。对比文献研究可知,现有研究虽然已经脱离了传统的人工检测的阶段,但仍与完全自动检测具有一定的差距。该领域仍具有较强的研究价值与广阔的应用前景。 展开更多

关键词 桥梁工程 工程检测 综述 表观病害 机器视觉 技术体系

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基于X射线衍射的桥梁有效预应力测试及修正

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作者 张亮 周旭东 +3 位作者 李彦兵 李毅 李鹏飞 韩旭 《中外公路》 2025年第2期194-203,共10页

为进一步提升桥梁服役状态并延长结构使用寿命,对桥梁结构钢束的预应力进行有效检测具有重要意义。既有常规检测方法在实际工程测试中存在局限性,且检测结果离散性较大。X射线衍射法从金属材料微观尺度出发,通过晶格间距变化反推宏观应... 为进一步提升桥梁服役状态并延长结构使用寿命,对桥梁结构钢束的预应力进行有效检测具有重要意义。既有常规检测方法在实际工程测试中存在局限性,且检测结果离散性较大。X射线衍射法从金属材料微观尺度出发,通过晶格间距变化反推宏观应力分布,具有理论明确、测试过程稳定的优势。该文创新性地将X射线衍射法应用于桥梁有效预应力检测中,通过室内张拉对比试验,研究了表面处理工艺优化方法并对桥梁有效应力进行修正。结果表明:X射线衍射法的桥梁预应力测试结果稳定,具有场景适用性强、结果离散性小、测量精度高等优点;采用硬质砂轮片打磨,结合15V铅酸溶液电解2min的表面处理工艺最佳;提出了线性和指数型两种有效应力分级修正公式。研究成果可为X射线衍射法在桥梁预应力的测试应用提供参考。 展开更多

关键词 X射线衍射法 表面处理工艺 修正分析 有效预应力 服役桥梁

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基于模糊层次分析法的桥梁支座服役性能健康状况评估 被引量：1

9

作者 李卫 王冰 +1 位作者 蔡敏 江林松 《公路》 北大核心 2024年第3期157-161,共5页

随着国内桥梁逐步进入后期管养维护状态,在日益增长的交通流量下,迫切需要对大跨径缆索桥支座服役性能健康状况进行评估。从支座现场检测内容出发,采用模糊层次分析法构建了目标层、准则层和指标层的检测评估层次图,确定准则层和指标层... 随着国内桥梁逐步进入后期管养维护状态,在日益增长的交通流量下,迫切需要对大跨径缆索桥支座服役性能健康状况进行评估。从支座现场检测内容出发,采用模糊层次分析法构建了目标层、准则层和指标层的检测评估层次图,确定准则层和指标层的判断矩阵和权重,建立桥梁支座服役性能健康状况的评估模型。最后以某大跨径悬索桥服役支座为算例,根据支座检测结果对其性能健康状况进行评估,验证该评估方法可行性,为桥梁支座后期管养提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁支座 健康状况评估 模糊层次分析法 评价体系 评估标准

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HC火灾下缆索承重钢箱梁温度场分析

10

作者 王世超 李毅 +1 位作者 巫启翔 张永飞 《中国公路》 2023年第12期94-95,共2页

本文以缆索承重钢梁桥为例,采用HC火灾标准升温曲线对缆索承重钢箱梁进行桥面和桥下受火研究,获得了不同受火形式下梁截面的温度场分布。研究表明:HC火灾下,钢箱梁截面升温迅速,桥下受火与桥面受火情况下梁截面的升温模式基本相同,主要... 本文以缆索承重钢梁桥为例,采用HC火灾标准升温曲线对缆索承重钢箱梁进行桥面和桥下受火研究,获得了不同受火形式下梁截面的温度场分布。研究表明:HC火灾下,钢箱梁截面升温迅速,桥下受火与桥面受火情况下梁截面的升温模式基本相同,主要差异性表现在高温区段的分布位置不同,采取防火措施对保障桥梁结构安全起着至关重要的作用。 展开更多

关键词 缆索承重钢箱梁桥 HC火灾 温度场 桥梁结构安全

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结构形式对悬索桥梁端位移响应的影响研究

11

作者 代希华 苑洁艺 +2 位作者 陈龙智 黄艳林 许杨铭 《公路》 北大核心 2024年第3期122-130,共9页

为掌握悬索桥结构形式对桥梁动力响应的影响,以国内某交通线上的1 200 m双塔单跨悬索桥和658 m+1 688 m双塔双跨悬索桥为研究对象,通过对比梁端监测位移的温度相关性特征,探讨了结构形式对梁端低频位移的影响;采用短时傅里叶变换、小波... 为掌握悬索桥结构形式对桥梁动力响应的影响,以国内某交通线上的1 200 m双塔单跨悬索桥和658 m+1 688 m双塔双跨悬索桥为研究对象,通过对比梁端监测位移的温度相关性特征,探讨了结构形式对梁端低频位移的影响;采用短时傅里叶变换、小波分解及雨流计数方法,探讨了结构形式对梁端高频位移的影响;基于桥梁有限元模型,验证了基于监测位移数据分析结论的正确性与可靠性。分析结果表明,相同温度荷载作用下,悬索桥梁端温致位移变化幅度取决于主梁长度,位移~温度线性回归模型的斜率之比接近主梁长度之比;梁端纵向高频位移主要由车致强迫拟静态效应、车辆一阶动态效应及环境激励效应导致;悬索桥外伸悬吊跨将显著增大结构纵向刚度,导致主跨较大的双跨非对称悬吊体系的梁端高频位移幅度及累积行程小于主跨较小的单跨悬吊体系。 展开更多

关键词 悬索桥 结构形式 健康监测 梁端位移 纵向刚度 动力特性

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悬索桥索夹螺杆张力实测数据分析与思考 被引量：1

12

作者 周旭东 何少阳 于奇 《公路》 北大核心 2023年第9期167-173,共7页

超声纵波法是目前悬索桥索夹螺杆张力测试的最常用方法。重点介绍了某悬索桥在运营3年后首次全桥索夹螺杆张力测试的结果,对测试数据进行了统计分析,得到其概率分布特征。在此基础上,对部分重点索夹的螺杆张力开展了跟踪监测,以掌握其... 超声纵波法是目前悬索桥索夹螺杆张力测试的最常用方法。重点介绍了某悬索桥在运营3年后首次全桥索夹螺杆张力测试的结果,对测试数据进行了统计分析,得到其概率分布特征。在此基础上,对部分重点索夹的螺杆张力开展了跟踪监测,以掌握其损失规律。结合有限元分析结果,计算得到全桥索夹的设计抗滑移安全系数,并对实际索夹滑移未出现在塔顶的原因进行了分析。上述研究结论进一步明确了后期索夹养护重点。最后,探究了超声导波测试索夹螺杆张力的可行性。 展开更多

关键词 悬索桥 缆索索夹 螺杆张力 数据分析 抗滑移 安全系数

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基于正交试验的钢桁-混凝土组合梁优化设计 被引量：2

13

作者 王世超 李毅 +2 位作者 张岗 朱军生 庞兴发 《长安大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期49-59,共11页

为加快绿色交通建设,降低钢桁架结构桥梁建造中的碳排放,实现钢桁-混凝土组合梁结构快速经济合理的设计,提出同时考虑结构位移、构件应力和建材用量的整体结构多目标优化设计方法。以经济效益和结构整体性能提升为目标函数,以钢桁-混凝... 为加快绿色交通建设,降低钢桁架结构桥梁建造中的碳排放,实现钢桁-混凝土组合梁结构快速经济合理的设计,提出同时考虑结构位移、构件应力和建材用量的整体结构多目标优化设计方法。以经济效益和结构整体性能提升为目标函数,以钢桁-混凝土组合梁中各构件设计参数为设计变量,结合钢桁-混凝土组合梁挠度和材料强度等约束条件,构建钢桁-混凝土组合梁多目标优化设计数学模型。选取钢桁架竖向高度、纵向节间长度、弦杆截面宽度和高度、斜腹杆截面宽度和高度以及桥面板厚度关键设计参数,分析整体结构主要截面挠度和关键构件最大应力对关键设计参数变化的敏感性。以敏感性分析结果为基础,选取关键设计参数作为正交试验因素,设计32组正交试验。提出钢桁-混凝土组合梁层次分析优化评定系数计算方法,并对32组正交试验结果进行评定,确定设计参数对优化评定系数影响的主次顺序,明确钢桁-混凝土组合梁设计中结构性能与经济效益之间的关联规律,获得其最优设计参数组合。研究结果表明:优化后结构钢材质量为976.03 t,与优化前相比节省用钢质量约5.1%,结构竖向挠度降幅约11.38%,杆件应力最大降幅为14.09%。基于正交试验的结构优化设计方法适用于钢桁-混凝土组合梁结构多目标优化设计,可助力国家“双碳”战略目标的实现。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢桁-混凝土组合梁 正交试验 结构性能 敏感性分析 优化设计方法

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