简介:衬砌裂缝是隧道工程中最常见的病害,严重时会影响隧道的运营安全,准确评价存在裂缝衬砌结构安全状况是隧道工程师面对的难题。通过分析隧道裂缝病害力学和几何特征,利用接触理论模拟裂缝面的接触摩擦作用,基于地层-结构方法建立了包含纵向裂缝的隧道计算模型,并综合钢筋混凝土理论和脆性材料断裂判据,建立了存在裂缝的隧道衬砌结构安全性评价方法。在计算模型和评价方法的基础上,分析了裂缝角度对衬砌结构安全的影响,计算结果表明,裂缝角度是决定衬砌结构稳定性的重要参数。算例分析表明,该计算模型和评价方法简便易行,意义明确,对深入理解和分析裂缝面承载机理具有指导意义,对存在裂缝的隧道病害检测和状态评定具有借鉴和指导意义。
简介:某桥为2×122.5m独塔斜拉桥,主梁为Π形截面预应力钢筋混凝土梁,该桥建成于20世纪90年代,经过多年运营,50号混凝土桥面板普遍出现纵向裂缝。为研究裂缝成因,采用有限元软件计算各种荷载作用下Π形梁桥面板的横向应力,通过荷载试验实测Π形梁桥面板的横向应力和纵向裂缝开展情况,并进行对比分析。结果表明:自重荷载不是桥面板产生纵向开裂的因素;汽车荷载对桥面板纵向开裂有一定的影响,但不是主要原因;按85规范温度梯度计算,桥面板底面未出现横向拉应力,按2015规范正温度梯度计算,桥面板底面拉应力达4.46MPa,超过现行规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中有关C50混凝土的抗拉强度设计值,85规范关于温度梯度荷载的规定偏不安全,是导致桥面板纵向开裂的主要原因;横隔梁预应力对桥面板纵向开裂的影响较小。
简介:结构健康监测系统(SHMS)采用新兴的传感技术、先进的数据采集系统和自动分析工具,具有设计、施工及性能验证,荷载评估及预测,桥梁有效运营的荷载条件监测,不可预见的结构问题的识别等作用。制定详细的SHMS设计的最佳时间是在详细的结构设计完成后、项目施工前,为确保有关结构和重要领域最新的知识用于SHMS设计,需要结构设计师协助形成有效的监测计划。为使桥梁施工、运营、维护和设计验证等工作便利化,为主跨3300in的墨西拿海峡大桥设计了SHMS。该桥的SHMS采用的模块化的系统具有灵活性,可以在项目完成后及使用寿命期间进行更改、补充和完善;光栅光纤传感器将被该桥的SHMS测试,验证其功能和光纤传感器安装的可行性;SHMS采集的数据被输入到管理和控制系统中,给桥梁所有者和使用者提供决策信息。