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[目的]近年来整体式刚构桥梁在城际轨道交通等领域运用较多,但目前规范对下部结构纵向刚度限值仅包含简支梁等梁式桥,结合合肥新桥机场 S1 线市域铁路整体式刚构桥纵向水平刚度合理取值,展开铺设无缝线路的桥梁纵向水平刚度指标研究.[方法]采用非线性有限元方法,建立基于桥群的参数化多联整体桥梁的梁-轨相互作用计算模型,计算工点桥多联桥群在刚度系列下的钢轨最大应力,钢轨容许应力值对应的刚度即为限值.因市域铁路扣件纵向阻力及列车活载强度都偏小而未出现刚度限值,为此将有砟、无砟高铁纳入研究,并扩大孔跨联长范围.包括孔跨 3×25 m 等联长 75～175 m.[结果]整体桥梁计算结果图表显示,整体桥梁上的钢轨最大应力随着桥梁联长、扣件阻力、制动力强度增大而增大,如无砟高铁常阻力扣件联长100 m 时刚度限值达 4 084.97 kN/cm.[结论]合肥机场联络线市域铁路 3×35 m 整体式刚构桥未出现纵向刚度限值,即钢轨应力不控制设计,该孔跨若改为有、无砟高铁常阻力扣件整体桥梁时,其纵向刚度限值分别为 1 000.31 kN/cm、5 246.59 kN/cm,可见轻型轮轨轨道交通容易满足刚度要求.
刚构桥联长刚度指标梁-轨相互作用扣件阻力制动力钢轨应力
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[目标]为实现桥梁结构面向 BIM 平台的一站式数字化、智能化的设计分析服务,以混凝土节段梁桥为依托,提出一种将 BIM 参数化建模与桥梁智能计算结果输出相结合的技术流程.[方法]首先,基于节段梁桥通用族和Revit API 开发了混凝土节段梁桥参数化输入与提取程序,实现了节段梁桥信息的数字化快速更新与自动识别;进而基于 WPF 框架内的 MVVM 架构开发了面向 BIM 平台的工程参数用户交互界面,无需迁移模型即可实现桥梁分析所需的数据输入,并自动进行标准数据文件的转化与导出.最后,提出一种理论驱动的梁式桥智能计算方法,采用一维时序卷积神经网络建立核心的深度学习模型,与预训练边界神经网络进行联合训练以提高计算效率,输出桥梁截面内力分布、节点反力分布与变形的计算结果.该计算模型也可通过快速解析工程参数用户交互界面导出的数据实现与 BIM 模型的良好衔接,同时引入结构力学方程作为先验知识,保证了计算结果的正确性.[结果]采用该智能计算方法所得到的内力变形计算结果与 MIDAS Civil 软件分析结果相比,最大弯矩误差小于 3%,跨中最大挠度误差小于 6%,能够达到工程应用所需精度.[结论]所提 BIM 参数化建模与智能计算流程能够打通模型更新、分析参数组织和计算结果输出环节,可为节段梁桥一站式数字化设计与分析提供技术支撑.
桥梁工程BIM智能设计节段梁桥人工智能
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探究学习强调学生通过自主探究的问题解决过程提升实践能力与创新精神,但在实践中存在流于形式的虚假探究,学习支架是解决这一问题的有效工具.研究应用FC知识广图对探究任务的解题路径与跨学科知识的应用要求进行客观分析,在此基础上构建了探究学习支架设计的过程模式,包括分析、设计、优化与生成三个阶段,同时详细阐述了学习支架设计的具体流程和各类学习支架的设计方法,并以"增强梁式桥强度"为例说明了基于FC知识广图的探究学习支架设计过程,以期为提升探究学习质量,落实探究学习实践目标提供理论依据与实践参考.
探究学习学习支架FC知识广图
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工程建设项目碳足迹的精细化量化,是物化阶段制定靶向减碳策略、推动行业低碳发展的关键支撑.结合物质流分析与排放系数法,构建工程项目全景碳流模型,将建设活动划分为加工施工与办公生活2类,明确边界内及与外部系统的物质流、碳流关系,并以西渝高铁11标段何家湾大桥为实证对象开展分析.结果表明:何家湾大桥全景碳流为27482432.11 kg CO2eq,其中,直接碳流(燃油、汽油等)占比7.6％,间接碳流(产品、运输、电力使用等)占比92.4％.从物质流维度看,全景碳流构成为产品碳流(占比72.88％)、资源能源碳流(占比25.73％)、运输碳流(占比1.04％)、废物碳流(占比0.35％)和服务碳流(占比0.01％).从碳排放活动范围看,与施工相关的碳流占比99.17％,与办公生活相关的碳流占比0.46％.首次提出"物耗碳流速率""能耗碳流速率"指标并用于桥梁建设碳流评估;选取5座梁式桥开展对比分析,结果显示何家湾大桥物耗碳流速率达3.91 kg/kg,居同类桥之首;能耗碳流速率为13.40 kg/kgec,处于中等水平.评估表明其物耗偏高,可结合桥梁结构、建设地质条件等要素,挖掘减碳潜力,设计针对性减排路径.
桥梁建设工程物化碳物质流全景碳流模型碳流速率
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我国山区桥梁主要跨越深沟峡谷地形,其中高墩梁式桥型最为常见.高墩桥梁区别于普通桥梁,风荷载的静力效应是作用于桥梁高墩的主要纵横向静力荷载.当桥梁位于高地震烈度区时,对桥梁高墩抗震要求更高.文章在现行公路桥梁抗风及抗震规范的基础上,对桥梁高墩的静力、动力及施工阶段特性进行研究.通过分析和比较,得到高墩梁式桥墩柱的静力、动力和施工阶段响应特性,同时阐述了空心薄壁高墩的计算要点,为将来的山区高墩桥梁下部结构设计提供参考.
高墩桥梁风荷载高墩抗震空心薄壁墩结构计算
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为提出西南强震区典型在役公路桥梁合理减震卡榫加固措施的设计参数,以西南山区典型在役20年的5跨公路连续梁桥为研究背景,考虑地震烈度区场地类型下地震动输入差异性,采用桥梁抗震专用OpenSees软件建立全桥非线性有限元模型,设计了不同的减震卡榫屈服力、初始弹性刚度、初始间隙等关键加固参数组合方案.通过时程分析获得各种加固参数条件下桥梁各关键构件的最大地震响应,建立基于功效系数和熵值的桥梁抗震加固性能综合评估方法,并利用该方法评估了32种减震卡榫加固方案对桥梁系统的影响,得到各种加固方案下全桥抗震性能的综合排名,对比分析了不同场地类型地震烈度区典型公路桥梁的抗震性能的差异性.研究结果表明:相同地震烈度对应不同场地类型地震动对桥梁结构影响差异大,采用减震卡榫加固设计时需要考虑场地类型对桥梁结构抗震性能的影响.采用减震卡榫加固在役梁式桥后,减震卡榫发挥了良好的减震限位作用,提高了在役桥梁结构整体抗震性能.提出了8度0.2g地震区I～IV类场地条件下典型在役连续梁桥用减震卡榫合理加固设计参数.研究结果可为今后类似强震区在役梁式桥的抗震加固提供依据.
在役桥梁强震区减震卡榫合理参数抗震加固
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研究了基于BIM模型的桥梁结构设计与优化,在掌握桥梁结构设计原则和方法的基础上,分析BIM模型在桥梁结构设计中的应用流程,介绍了基于BIM模型的梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥的结构设计要点,同时,强调了协同设计、碰撞检查、施工模拟、图纸输出、工程量计算等方面在桥梁结构设计优化中的重要作用.
BIM模型桥梁结构设计设计优化桥梁工程
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传统的建筑业工程质量控制主要依据是建设合同、设计文件和国家标准及规范等资料,虽然这些资料对工程质量有明确的要求,但是,在工程可行性研究、工程勘察和设计、工程施工阶段难免存在偏差和不足,均存在可能导致工程质量问题的因素.尤其是施工阶段,工程施工单位的管理水平和作业人员质量意识是决定工程质量最重要的两个因素.具体到某一单位工程管理中,如何将质量控制依据条文转化成精准的管理指令,清晰明了地传达至作业人员是质量过程管控的关键工作.对工程质量控制实行精准的数字化管理,即量化管理,质量量化管理可以有效地解决传统依据质量标准条文进行"机械化"管理、效率普遍低下的问题.以市政梁式桥上部结构预制梁单位工程的分项工程预应力工程为例,结合工程本身进行质量问题归类,制定控制措施,编制列表式的"数字化"质量控制量化管理表.经实践验证,该质量量化管理是科学、合理、高效的方法,可以为工程质量管理提供参考.
工程质量问题等级量值管理实践桥梁工程
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孟中友谊八桥主桥全长998m,主跨采用122m的9孔刚构连续梁.本文根据桥址区域建设条件,对各类桥型方案和结构形式对比分析,综合考虑经济性和施工难易程度,最终选择主跨122m的梁式桥方案,采用钻孔灌注桩基础、预应力混凝土箱梁和桥跨部分刚构-部分连续支承体系.对于主桥结构,研究确定了大倒圆直腹板箱梁截面、空心薄壁墩及2m直径钻孔灌注桩方案,克服了库察河强冲刷、强震、强风等环境挑战.主梁为单箱单室变高混凝土箱梁,中墩处梁高7m,边墩、跨中梁高3m;纵横预应力体系,有效解决了刚构连续梁受力的收缩徐变、抗震问题;采用10根或12根2m直径钻孔灌注桩基础,桩长110m或115m,软弱土层基础承载力明显提高;采用摩擦摆式减震支座,使结构内力在地震荷载作用下大大降低,工程数量随之减少.
刚构连续梁大倒圆直腹板箱型截面空心薄壁墩钻孔灌注桩摩擦摆减震支座
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桥梁预防养护是一种主动性防护工程,该文基于江苏省高速公路混凝土梁式桥运营养护现状建立桥梁群预防养护技术体系,明确预防养护的定义及分类,形成具有针对性和可操作性的预防养护流程,提出基于时间和基于结构/部件性能的综合养护时机方法,指导实际桥梁养护工作开展.
桥梁预防养护养护流程养护时机养护技术
