大跨径桥梁是反映国家科学技术水平的标志。钢结构桥梁自重轻、跨越能力大、抗震能力好,是大跨径桥梁的首选。钢桥的桥面结构一般会用正交异性钢桥面系,但由于钢桥面构造复杂,不仅造价高,运营中易出现两大病害:钢桥面板疲劳开裂,危及桥梁安全;沥青铺装频繁破损,翻修成本巨大。上述病害是钢桥领域公认的世界性难题。
为系统总结正交异性钢桥面板及组合桥面结构技术创新成果,与业界专家共同探索新时代下正交异性钢桥面板及组合桥面结构技术发展的新趋势,中国公路学会桥梁和结构工程分会联合中国建筑第五工程局有限公司、湖南大学、《桥梁》杂志社,依托江西于都胜利大桥举办此次学术交流会议。
摘要:1950年正交异性钢桥面板作为梁体主要受力组成部分被引入桥梁结构,它以结构自重轻、承载能力强、助推桥梁实现了跨越式发展,成为大跨径桥梁的首选。但在车轮荷载下疲劳开裂是其难以克服的结构性顽疾,近60多年来它一直是世界桥梁界未能克服的难题。报告结合近二十年在正交异性桥面板方面的研究和实践,给出了应对疲劳损伤这一结构顽疾的思路,提出并构建了可规避疲劳损伤的正交异性钢桥面板结构和无疲劳开裂困扰的轻型化钢壳-混凝土复合正交异性桥面板。
摘要:本报告在简要介绍正交异性钢桥面板发展历史的基础上,就我国广泛应于大跨径桥梁上的钢箱梁结构存在的正交异性钢桥面板顶板疲劳病害进行研究分析,据此提出新型开口肋钢桥面板技术方案,以期提高正交异性钢桥面板的综合性能。
摘要:即将建成通车的胜利大桥是江西于都县城跨越贡江的一座特大桥梁,大桥主跨168m,桥宽40m,为目前国内最大宽度的单肋拱桥。大桥作为红色文化载体,建设意义重大,设计注重科学技术创新,联合湖南大学研发新型桥面结构并成功应用于该桥,同时该桥应用电涡流阻尼器、BIM技术、机器视觉结构应变监测技术等多项创新技术,特别是型钢开口肋-UHPC组合桥面,相比传统正交异性钢桥面,其技术性能和经济指标更优,新结构可消除钢桥面板疲劳开裂及钢桥面铺装频繁破损两大顽疾,是一种极具竞争力的新型桥面结构体系。
4.《型钢开口肋-UHPC组合桥面新结构及其在江西于都胜利大桥的应用研究》
摘要:团队于2010年研发成功钢-UHPC轻型组合桥面体系,并在全国的钢桥上获得了规模化的应用。鉴于UHPC层大幅度提升了钢面板的局部刚度,作为传统正交异性钢桥面能更加进一步优化,目的是简化施工、降低造价。为此作者团队又提出了型钢开口肋-UHPC轻型组合桥面结构,并首次应用于江西于都胜利大桥,报告介绍了新桥面结构的静力与疲劳性能,以及主要技术经济指标,研究表明,型钢开口肋-UHPC组合桥面是一种具竞争力的新型桥面方案。
摘要:在钢箱梁内部对疲劳裂纹补焊不仅会造成污染,而且会对结构造成潜在损伤。采用冷粘技术,操作便捷,补强效果好。报告中,介绍了正交异性板疲劳问题及钢箱梁管养特点。对比了常见的正交异性板疲劳裂纹处治技术。介绍了冷粘技术处治疲劳裂纹的机理、试验、工艺、材料以及现场需要注意的几点。从材料选型、理论分析、参数研究、试验论证及跟踪检测等方面验证了粘钢、粘碳板、粘合金材料等方式在处治正交异性板疲劳裂纹方面的有效性。并对钢箱梁一体化解决方案进行了展望。
摘要:从超高性能混凝土(UHPC)材料超高强度、超长耐久性、超高韧性等性能特点出发,结合宏观政策及创新环境,总结分析了近些年来团队在UHPC组合桥面结构的应用探索历程,详细的介绍了7大类UHPC创新组合桥面结构的科研、设计及施工工艺的成果,为国内同行在UHPC新材料研究、新结构创新方面提供宝贵经验。
摘要:全方面推进韧性安全城市建设是国家战略,由于外部环境变化、结构性能退化,我国进入中长期服役的大规模基础设施安全韧性运营面临着巨大的挑战。大跨度拱桥大长细比刚性构件、钢结构主梁易发生风致振动病害,影响整体的结构的运营安全和舒适性,面向涡激共振与驰振耦合振动这一类典型风致振动病害,开展基础理论研究,揭示气动绕流机理,提出幅值估算经验公式,研发无摩擦、低维护电涡流阻尼器应用于结构减振,提高全寿命周期服役性能。
摘要:当前,组合结构在公路桥梁中的应用慢慢的变多,不仅用于梁桥,在斜拉桥、拱桥和悬索桥中亦有较多应用;而面对未来的桥梁建设需求,随着组合结构及形式的一直在优化,以及新材料与新工艺的持续不断的发展,仍具有广阔的应用前景。为此,行业标准《公路桥涵实施工程技术规范》(JTG/T 3650-2020),在2011版规范的基础上新增加了对钢混组合结构的规定,这些规定对于如何正确运用施工的方法、技术与工艺,保证工程质量,均具备极其重大的作用。报告主要就规范相关条文的编制原则、所考虑的问题和执行时应注意的事项做介绍。
摘要:正交异性钢桥面板疲劳开裂已成为国内外钢桥领域的普遍性、世界级难题。对钢桥面疲劳裂纹开展精细化检测和监测,在此基础上进行剩余疲劳寿命评估并制定采取比较有效维护加强固定措施,是保障钢桥结构安全运营的重要手段。本报告从正交异性钢桥面板疲劳开裂的特征机理出发,针对实际工程中钢桥面板疲劳裂纹的检测监测需求,详细的介绍采用导波传感、爬壁机器人、数字图像相关等智能技术实现钢桥面板疲劳裂纹自动识别定位、尺寸分布测量以及动态扩展监测的研究进展,同时介绍若干工程应用案例。
摘要:近年来,我国桥梁工程快速的提升且取得了举世瞩目的成就。本报告综合分析了正交异性桥面板在桥梁领域的应用现状,通过深入剖析正交异性桥面板在运维阶段展现的(母材的机械损伤、疲劳开裂、结构变形;焊缝的疲劳裂纹、锈蚀、焊缝缺陷等)常见缺陷形式,对正交异性桥面板的制造工艺及缺陷预防展开了深入性的技术探讨研究,提出了具有针对性的制造工艺方法和缺陷预防的方法,为正交异性钢桥面的耐久性和安全性提供了有力保障。
摘要:组合钢桥面板是协同解决钢桥面板与桥面铺装疲劳耐久寿命短的重要技术途径,组合连接构造型式最重要的包含焊接栓钉的热连接和采用结构胶粘结剪力键的冷连接。团队不仅研制了用于组合钢桥面板的免蒸养UHPFRC,其抗弯拉强度高、工作性能好、性价比优;而且研发了与免蒸养UHPFRC、冷连接组合设计相匹配的开孔波折板、蘑菇形栓钉等系列冷连接剪力键。物理试验和工程应用根据结果得出免蒸养冷连接组合钢桥面板可有效提升钢桥面板局部刚度,明显降低钢桥面板细节疲劳应力水平,合理延长安全服役寿命。
摘要:针对传统正交异性钢桥面板抗疲劳性能不足的问题,开展了新型长寿命钢桥面板结构设计理论与方法研究,研发了疲劳寿命提升2~5倍的新型钢桥面板结构体系。针对既有正交钢桥面板疲劳开裂问题,开展了基于主导开裂模式的钢桥面板劣后性能强化与剩余寿命研究,提出了多种装配式加固方法,建立了加固致钢桥面板疲劳致损过程扰动效应评估方法,并开展了实际桥梁结构钢桥面板建造与加固技术应用的工程实践。
摘要:江西省地处南岭以北,长江以南,属中亚热带温暖湿润季风气候,桥梁重载交通占比高时,钢结构桥梁桥面结构及形式选择较为敏感。报告介绍了江西现有钢桥常用的桥面结构及形式,以九江长江大桥公铁两用桥和九江长江二桥为工程背景,分析环氧沥青砼结构在两座大桥上的使用情况;最后结合国内钢桥桥面板发展和江西近几年钢桥工程实践案例,对江西地域环境下钢桥长寿命桥面结构及形式提出展望和预期。
摘要:针对在役正交异性钢桥面板U肋疲劳开裂的顽疾,通过理论与数值分析、局部模型试验、节段模型试验和实桥验证,锂鑫自动化研发出了在役正交异性钢桥面板U肋内焊加固关键技术,研制了多节段可弯曲插接式模块化U肋内部仰位焊接机器人,构建了在役钢桥U肋自动化仰位内焊系统方案,解决了在役钢桥U肋狭长空间内的仰位增补焊接难题,实现了在役钢桥U肋内角焊缝的自动化仰位焊接,提升了桥面系抗疲劳性能。采用U肋内焊加固技术,将在役钢桥都会存在的单面焊缝改变为双面焊构造,提高了桥面板的抗疲劳性能,延续了桥梁的常规使用的寿命与服役质量,减少结构的全寿命周期养护成本,推动桥梁工程性能设计和可持续发展,具有广阔的应用前景。
摘要:UHPC华夫板因其受力效率高,具有自重轻、刚度大、承载力高等优势,将其应用于组合桥面结构,对于减轻自重、增强耐久性、提高装配化施工效率等具备极其重大意义。报告以北京市文昌大道跨凉水河桥(142m跨提篮拱桥,钢梁-UHPC双向华夫板组合桥面)和甘肃桑园子黄河大桥70m跨引桥(简支钢桁架-UHPC双向华夫板轻型组合梁)为工程背景,介绍了课题组近年来围绕钢-UHPC华夫板组合桥面结构,按照“连接件—湿接缝—华夫板—组合梁”的研究思路所开展的相关研究成果。
摘要:为准确掌握钢桥面板疲劳损坏情况,提升钢桥面板抗疲劳性能,进行了正交异性钢桥面板疲劳病害评估处治体系研发。基于疲劳损伤度D建立钢桥面板疲劳评估体系,对裂纹疲劳寿命和裂纹加固效果进行定量评估。提出了顶板裂纹、横隔板裂纹的修复方法,结合数值模拟与室内疲劳试验,建立了裂纹分类处治加固体系。研制了桥面结构专用轮式滚动疲劳加载装置,实现了高精度复杂模式加载,形成基于轮式滚动加载的疲劳试验及性能评价方法。综合上述成果,形成正交异性钢桥面板疲劳病害评估处治体系,在国内重大工程横隔板裂纹疲劳评估、处治中成功应用。
摘要:本报告简要介绍了正交异性钢桥面结构特点及应用情况,按制造流程对正交异性钢桥面制造重难点、设备应用、工艺措施等进行了介绍;针对正交异性钢桥面疲劳问题,开展了激光复合焊接技术探讨研究、热轧变厚U肋焊接技术探讨研究;正交异性钢桥面安装技术等。
摘要:桥梁在复杂荷载条件下,会产生三维变位、扭转以及地震增量等变形需求。具有多向变位功能的桥梁伸缩装置能满足桥梁产生的复杂三维变位需求,而且具有安全可靠、寿命长、方便维修更换等优点,是我国桥梁伸缩装置的主要发展趋势。ECO改性聚氨酯铺装是一种新型的铺装技术,采用高分子聚合物作为结合料,高温稳定性、防水能力、抗剪切性能、疲劳耐久性优异。目前ECO改性聚氨酯混凝土已在钢桥面铺装领域大范围的应用,其优异性能有效改善了钢桥面铺装存在的病害。
4.大桥参建单位代表:设计单位、实施工程单位、监理单位、钢结构生产单位、材料供应单位;
5.已建成和在建大跨径桥梁与本技术领域有关的设计、施工、管理、养护单位代表。
主桥孔跨布置为40+40+168+40+40=328m,结构体系为Y型连续刚构—拱组合体系,单片拱肋布置。主跨主梁为钢梁,边跨为混凝土刚构,拱肋为钢箱拱结构,下部结构为混凝土桩承台基础。标准横断面全宽40m。
首用40m超宽桥面单肋拱梁拱组合桥桥型和原创新钢桥面结构,并以主跨168 m的单拱作为桥面加劲拱,整体体现宏大气势。为规避大跨径桥梁钢桥面易开裂、破损的共性问题,以及单肋拱横向稳定性控制难、超宽钢箱梁顶推施工难等困难,采取先梁后拱施工方法,主梁采用顶推施工,同时利用BIM技术预演辅助施工交底和进行碰撞检查,最终实现了超宽单肋拱桥的平稳安装。
中央红军长征出发纪念馆是展示中央红军长征出发历史的主题性纪念馆,系全国爱国主义教育示范基地、全国青少年教育基地、国家国防教育示范基地。展厅分为两层,一楼为长征出版物博览中心,二楼为中央红军长征出发历史展览基本陈列。主要陈列有中央红军长征出发历史展览、长征文化展览、赣南省苏维埃政府旧址暨长征前夕同志旧居历史展览。
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