斜拉桥无拉板式索塔锚固结构的疲劳性能分析

1

作者 郑宏利 王晓岭 +1 位作者 陈恒 王晓明 《公路工程》 2025年第1期80-88,共9页

斜拉桥的索塔锚固部位受力集中、构造复杂,在桥梁运营过程中受到循环往复的荷载作用,其疲劳性能成为控制结构安全的关键因素之一。部分桥塔因造型空间线性限制、两侧吊索角度方向不对称及桥塔高度方向差异,常采用无拉板式索塔锚固结构,... 斜拉桥的索塔锚固部位受力集中、构造复杂,在桥梁运营过程中受到循环往复的荷载作用,其疲劳性能成为控制结构安全的关键因素之一。部分桥塔因造型空间线性限制、两侧吊索角度方向不对称及桥塔高度方向差异,常采用无拉板式索塔锚固结构,此结构因其独特的构造特征和受力响应,使得研究大部分聚焦在其受力特征和传力机理上,较少进行疲劳性能的研究。为防止此类结构发生脆性的疲劳破坏,更好地适应现代桥梁造型的需要,以某斜拉桥为例通过现行规范及标准、ABAQUS、FE-SAFE有限元模拟及实测对照对此结构进行疲劳性能探讨和参数优化,探寻不同工况下此结构的疲劳寿命。研究结果表明:无拉板式索塔锚固结构的钢塔壁部分截面承受着非常不规则拉应力和压应力的交替变化,钢桥塔塔壁有明显的向平面内外两侧的鼓曲变形;疲劳寿命最低部位出现在钢锚箱与钢塔壁连接部位的焊缝处;相较于初始板厚40 mm,增加板厚将会提高结构的疲劳寿命,在锚固梁厚度为45 mm时疲劳寿命的计算结果上升幅度较大,由45 mm增加到50 mm时,计算结果与45 mm时无明显变化,因此在锚固梁厚度为45 mm时疲劳性能最佳,且比50 mm时节省钢材用量,可达到优化的效果。研究可为此类结构在工程应用上的疲劳设计提供有益借鉴。 展开更多

关键词 桥梁与隧道工程 斜拉桥 钢桥塔索塔锚固结构 无拉板式钢锚箱 疲劳分析 结构优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

拱辅式体系对无砟轨道大跨PC连续梁桥长期下挠的控制效应分析

2

作者 郑宏利 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第1期117-122,共6页

文中以赣深客运专线拱辅式组合桥为背景,开展长期过度下挠控制措施的控制效应分析与作用效果评估.基于多座大桥的实测数据,采用响应面法拟合长期挠度和结构参数之间的函数关系,建立大跨PC连续梁长期下挠预测模型;进一步,基于反演理论的... 文中以赣深客运专线拱辅式组合桥为背景,开展长期过度下挠控制措施的控制效应分析与作用效果评估.基于多座大桥的实测数据,采用响应面法拟合长期挠度和结构参数之间的函数关系,建立大跨PC连续梁长期下挠预测模型;进一步,基于反演理论的梁体抗弯刚度计算方法,提出了基于比拟刚度法的长期下挠控制效果评估框架.依托工程实例,在等荷载分担比前提下,应用上述框架开展参数分析,研究结果表明:基于实测数据拟合的预测函数相关性较好;连续梁结构长期下挠对主梁梁高及跨径变化更敏感;施加拱辅式结构后,能降低连续梁结构长期下挠值,对比不同跨径连续梁长期下挠减少约88.2%,不同梁高连续梁长期下挠减少约89.1%. 展开更多

关键词 拱辅式体系 无砟轨道 连续梁 长期挠度 预测模型 比拟刚度法

在线阅读 下载PDF 职称材料

不确定干扰下基于代理模型的斜拉桥施工辅助决策方法

3

作者 郑宏利 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第18期18-24,共7页

斜拉桥施工时在不确定性因素影响下,可能会引发支座脱空等不安全问题。针对此类不确定性因素影响下的施工辅助决策问题,提出一种基于代理模型的可靠度优化方法,通过调整二期荷载中的桥面铺装层厚度来降低辅助墩支座的脱空风险。首先,针... 斜拉桥施工时在不确定性因素影响下,可能会引发支座脱空等不安全问题。针对此类不确定性因素影响下的施工辅助决策问题,提出一种基于代理模型的可靠度优化方法,通过调整二期荷载中的桥面铺装层厚度来降低辅助墩支座的脱空风险。首先,针对某顶推施工钢箱斜拉桥体系转换过程中出现支座脱空的问题,分析其失效模式,建立了针对该失效模式极限状态对应的代理模型,利用合理性评价指标对代理模型进行评价,保障了代理模型的分析精度;其次,建立了基于代理模型的可靠度分析方法,通过参数敏感性分析实现了关键影响参数的识别;最后,建立了基于代理模型的优化方法,采用NSGA-Ⅱ对该优化问题进行求解。以一座双塔3跨斜拉桥为例进行验证,结果表明,所提方法能有效降低辅助墩支座的脱空失效概率,提高结构可靠度,且主塔、主梁、斜拉索的力学性能在优化前后未发生明显改变,该斜拉桥施工辅助决策方法可用于指导实际工程施工。 展开更多

关键词 桥梁工程 斜拉桥 不确定性 可靠度 灵敏度 代理模型 施工技术 决策优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

小净距隧道原位二扩四CD工法软弱围岩稳定性及支护参数研究 被引量：32

4

作者 林从谋 张在晨 +2 位作者 郑强 郑宏利 李明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期124-132,共9页

以国内罕见的大帽山原位2扩4隧道为工程背景,分析CD工法下不同围岩的地表下沉、拱顶沉降、洞周收敛等现场监控量测结果,建立隧道扩建施工过程的三维弹塑性有限元模型,研究CD工法开挖时软弱围岩的稳定性。并将数值计算结果同现场量测值... 以国内罕见的大帽山原位2扩4隧道为工程背景,分析CD工法下不同围岩的地表下沉、拱顶沉降、洞周收敛等现场监控量测结果,建立隧道扩建施工过程的三维弹塑性有限元模型,研究CD工法开挖时软弱围岩的稳定性。并将数值计算结果同现场量测值进行对比,其结果在数值和变形规律上基本吻合,表明本文建立的数值模型是可行的。在此基础上,提出锚杆支护参数的优化建议。相较于常规隧道,小净距隧道原位2扩4围岩变形特性如下:①软弱围岩洞口段地表沉降曲线两头小、中间大,并在既有隧道正上方出现一个微小的沉降槽;地表的总位移量主要是由于上半断面的开挖引起。②周边收敛变形和拱顶下沉有振荡特征,洞壁围岩并不是一直朝净空移动。隧道拱顶处围岩最终累积下沉量为5.72mm,仰拱主要表现为向上的隆起。③隧道原位扩挖导致既有隧道横断面产生不同程度的变形,拱脚、拱腰、拱顶等部位的最终沉降不等且依次减小,左侧的变形相对右侧较大,整个断面呈现明显的偏压状态。研究结果对日益增多的隧道扩建施工时围岩稳定性的进一步研究提供参考。 展开更多

关键词 小净距隧道 隧道原位扩建 围岩稳定性 数值模拟 监控量测

在线阅读 下载PDF 职称材料

下穿原油管线隧道爆破振动响应研究 被引量：1

5

作者 黄志波 吴能森 +2 位作者 郑宏利 林从谋 庄铃强 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第3期102-107,共6页

为了研究不同掏槽方式下的爆破振动能量分布及变化规律,以中俄原油管道二线工程呼玛河隧道穿越中俄原油管道一线隧道的爆破施工为依托,通过监测爆破振动数据,采用小波包等分析技术,分析典型爆破振动信号的频谱特性、能量分布和衰减规律... 为了研究不同掏槽方式下的爆破振动能量分布及变化规律,以中俄原油管道二线工程呼玛河隧道穿越中俄原油管道一线隧道的爆破施工为依托,通过监测爆破振动数据,采用小波包等分析技术,分析典型爆破振动信号的频谱特性、能量分布和衰减规律,研究下穿斜交隧道开挖过程爆破振动作用下运营原油管线隧道的动力响应特性。结果表明:中俄原油管道一线隧道受地震波叠加的影响较小,主要受z方向的振动影响;采用直掏比斜掏对中俄原油管道一线隧道的影响更小;z方向的总能量和3个方向的能量之和随距离的衰减规律均可采用指数函数表示。 展开更多

关键词 下穿隧道 爆破 振动响应 小波包技术 掏槽方式

在线阅读 下载PDF 职称材料

HRB400E抗震钢筋拉压循环本构关系 被引量：1

6

作者 赵卫平 常昊坛 +3 位作者 郑宏利 杨虹 郭飞 纪强溪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期79-88,共10页

对新型抗震钢筋HRB400E进行单调拉伸及循环加载试验,研究其单调性能、滞回性能、延性特征等,为对比抗震钢筋与普通钢材力学性能的区别,同时进行Q355B钢材的单调拉伸及循环加载试验,并基于能量耗散系数评价不同钢材的耗能能力。采用Rambe... 对新型抗震钢筋HRB400E进行单调拉伸及循环加载试验,研究其单调性能、滞回性能、延性特征等,为对比抗震钢筋与普通钢材力学性能的区别,同时进行Q355B钢材的单调拉伸及循环加载试验,并基于能量耗散系数评价不同钢材的耗能能力。采用Ramberg-Osgood模型拟合得到两类钢材的循环骨架曲线,进一步探究随动强化参数对数对滞回曲线模拟效果的影响,并根据循环加载试验结果标定得到Voce-Chaboche模型的混合强化参数,利用ANSYS有限元软件对不同加载制度下的滞回曲线进行模拟。结果表明:HRB400E抗震钢筋的能量耗散系数大于普通钢材Q355B,小于高强钢Q460D以及低屈服钢LYP100、LY100、LY160、LY225;循环荷载作用下,抗震钢筋和普通钢材的材料强度均有明显提升;取4对随动强化参数时,模拟曲线与试验曲线的吻合度最高;采用标定得到的混合强化参数可准确模拟两种钢材在不同循环加载制度下的滞回性能,为今后准确模拟HRB400E钢材在地震作用下的抗震性能提供了参考。 展开更多

关键词 HRB400E钢筋 抗震性能 滞回性能 循环本构关系 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

综合交通枢纽施工对既有地铁隧道结构影响机制研究 被引量：5

7

作者 郑宏利 牛豪爽 《水利与建筑工程学报》 2020年第5期103-108,共6页

目前关于多种构建筑物同时下穿车站这种耦合作用的相关研究较少,结合广州南大干线工程,通过建立三维模型分析了南大干线高架段、会江涌改造以及穗西电力隧道施工荷载对地铁结构的弯矩的影响,模拟了桥梁施工、会江涌改造和电力隧道施工... 目前关于多种构建筑物同时下穿车站这种耦合作用的相关研究较少,结合广州南大干线工程,通过建立三维模型分析了南大干线高架段、会江涌改造以及穗西电力隧道施工荷载对地铁结构的弯矩的影响,模拟了桥梁施工、会江涌改造和电力隧道施工的过程,获得了各工况下地铁二号线会江站结构的变形及内力变化情况。模拟分析南大干线主线施工对地铁车站结构的影响可知,地铁车站结构水平位移极值为1.037 mm,竖向位移极值为隆起3.704 mm,隧道结构弯矩极值为-1158.67 kN·m,弯矩增量为28.55 kN·m,增幅仅为2.5%,在工况基坑开挖步骤中,位移与弯矩同时达到最大值,为现场施工过程提供可靠分析。 展开更多

关键词 数值模拟 下穿车站 电力隧道 位移 弯矩

在线阅读 下载PDF 职称材料

格构式钢管混凝土桥墩延性设计及抗震性能研究 被引量：2

8

作者 郑宏利 《公路工程》 2023年第5期40-51,共12页

为了解决典型连续刚构桥难以适应高烈度强震山区建设需求的难题,研究基于钢管混凝土(CFST)的新型桥墩合理结构形式及其对连续刚构桥抗震性能的影响。基于承载力和墩顶刚度相同的原则提出4种多肢格构式钢管混凝土桥墩,首先进行单墩模型... 为了解决典型连续刚构桥难以适应高烈度强震山区建设需求的难题,研究基于钢管混凝土(CFST)的新型桥墩合理结构形式及其对连续刚构桥抗震性能的影响。基于承载力和墩顶刚度相同的原则提出4种多肢格构式钢管混凝土桥墩,首先进行单墩模型的滞回性能分析与墩底截面曲率延性系数分析;再以某连续刚构桥为工程背景,基于反应谱法和弹性时程分析法,对比桥梁结构在强震作用下的地震响应指标,选取James-RD地震波用于后续桥梁的抗震性能研究;然后对采用新型桥墩的全桥结构进行弹塑性时程分析,并以自振周期、墩底内力及墩顶位移等指标评价其抗震性能。结果表明4种多肢格构式钢管混凝土桥墩耗能能力均高于传统钢筋混凝土双肢薄壁墩,可以显著改善墩梁内力分配,降低全桥结构横桥向地震响应。 展开更多

关键词 连续刚构桥 抗震性能提升 新型桥墩 弹塑性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

地下室设计的常见问题及解决措施

9

作者 郑宏利 冷雪睿 梁宇 《山西建筑》 2007年第28期102-103,共2页

结合沈阳城市规划馆结构设计实例,从荷载取值、抗震要求、外墙的计算模型、抗浮验算时地下水位的确定等方面探讨了地下室设计的常见问题,并提出了地下室裂缝的控制方法,可供工程设计参考。

关键词 地下室 结构设计 荷载 裂缝

在线阅读 下载PDF 职称材料

无砟轨道大跨连续梁-拱组合桥长期变形影响因素分析 被引量：3

10

作者 郑宏利 郝学光 +1 位作者 乔建岗 王新亮 《铁道勘察》 2021年第3期97-102,共6页

研究连续梁-拱组合体系长期挠度的影响因素,为无砟轨道大跨连续梁桥的合理设计与安全运维提供科学依据。以主跨为160 m的连续梁-拱组合结构体系为背景,通过调研统计,初步确定大跨连续梁-拱组合体系的长期变形影响因素;基于有限元模型,... 研究连续梁-拱组合体系长期挠度的影响因素,为无砟轨道大跨连续梁桥的合理设计与安全运维提供科学依据。以主跨为160 m的连续梁-拱组合结构体系为背景,通过调研统计,初步确定大跨连续梁-拱组合体系的长期变形影响因素;基于有限元模型,通过参数分析,研究各影响因素的作用效果与变形规律。研究结果表明:连续梁拱组合桥对预应力损失引起的长期挠度有抑制作用;延长铺轨时间能有效减小长期挠度;主梁开裂后边跨跨中下挠和中跨跨中上挠均增大,边跨挠度变化比中跨更敏感;主梁中跨跨中长期变形的增长速率较结构自重集度增大的速率更高,在成桥5年后每超重1%,长期挠度会增加5.2%左右。 展开更多

关键词 连续梁拱组合桥 无砟轨道 参数分析 长期挠度 影响规律

在线阅读 下载PDF 职称材料

混凝土箱梁桥腹板竖向预应力体系的探讨与分析 被引量：2

11

作者 郑宏利 陈恒 《北方交通》 2021年第12期5-10,共6页

在大跨度预应力混凝土桥梁中,由于材料缺陷或施工工艺的不成熟导致竖向预应力损失,在腹板上产生斜裂缝。如何选择施加竖向预应力的材料和合理的锚固体系、确保预应力钢筋施工质量,成为工程设计中关注的焦点。为了在工程设计中选择合适... 在大跨度预应力混凝土桥梁中,由于材料缺陷或施工工艺的不成熟导致竖向预应力损失,在腹板上产生斜裂缝。如何选择施加竖向预应力的材料和合理的锚固体系、确保预应力钢筋施工质量,成为工程设计中关注的焦点。为了在工程设计中选择合适的预应力筋和张拉工艺,确保有效的预应力,从构造、锚固体系、施工工艺和性能上,分析了工程中常用的精轧螺纹钢筋、预应力钢绞线、无粘结预应力钢棒三种不同的竖向预应力体系,并简述了其竖向预应力损失的关键因素,对比分析了各个体系的优异性,为工程设计提供参考。 展开更多

关键词 大跨度预应力混凝土桥梁 箱梁腹板 精轧螺纹钢筋 预应力钢绞线 无粘结预应力钢棒 竖向预应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

小净距大断面隧道边坡信息化施工安全管理

12

作者 郑宏利 《山西建筑》 2010年第32期340-341,共2页

以大帽山隧道工程为例,依托工程的监控量测成果,阐述了小净距大断面隧道洞口边坡的安全管理,提出了大跨径、小净距四车道隧道边坡安全管理流程及预警机制,研究结论可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供指导。

关键词 隧道 边坡 信息化施工 安全管理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GSAPSO-RVM预测模型的火控系统陀螺仪趋势预测 被引量：2

13

作者 李英顺 李润濠 +2 位作者 张杨 熊伟 郑宏利 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2021年第3期58-62,70,共6页

坦克中的陀螺仪能稳定火炮和瞄准线,提高瞄准精度,对其进行故障预测必不可少。以某型坦克火控系统的陀螺仪为研究对象,提出一种基于灰色模拟退火粒子群优化相关向量机的预测方法。对原始数据进行累加生成操作并归一化处理,来提取数据中... 坦克中的陀螺仪能稳定火炮和瞄准线,提高瞄准精度,对其进行故障预测必不可少。以某型坦克火控系统的陀螺仪为研究对象,提出一种基于灰色模拟退火粒子群优化相关向量机的预测方法。对原始数据进行累加生成操作并归一化处理,来提取数据中隐含的信息;利用滑动窗口处理数据,使其适合模型输入;使用模拟退火粒子群算法优化混合核函数中的参数,利用寻优后的参数构建最终的预测模型。实验结果表明,经陀螺仪组获取的漂移数据预测值与真实值相差不大,可以准确地对数据进行趋势预测,为后续火控系统中陀螺仪部件的漂移故障趋势预测提供依据。 展开更多

关键词 故障预测 火控系统 灰色理论 多核相关向量机 改进粒子群优化

在线阅读 下载PDF 职称材料