岱山官山大桥-科研项目建议书

岱山官山大桥二〇一二年二月第一局部、工程概述-1-第二局部、科研工程建议-2-三、施工监控工程建议-16-四、大体积混凝土施工温度监控建议-25-六、鞍座滑移、温度场、正交异性板的疲劳、桥面铺装及防腐蚀系列研究建议-210+580+180m双塔单跨悬索桥，其中，牛轭岛侧锚碇全宽(含风嘴)。(1)桥梁等级：四车道一级公路特大桥；(2)车辆荷载等级：公路-I级；〔3〕地震烈度：100年超越频率4%的场地地震水平向峰值加速度为(相(4)设计时速：80Km/h;(5)桥面净宽：双向四车道，净宽2×,中间带：0.5+1.0+0.5=;右侧硬路肩：2×2.5=5m,护栏：2×0.5=〔6〕设计水位：1/300频率洪水位(85国家高程);(7)通航技术标准：通航净空：净高：最高通航水位以上不小于，净宽：单孔(8)设计根本风速：桥位区10m高度处100年一遇10分钟平均最大风速/s。(9)设计基准期：100年。2)本桥特点：第二局部、科研工程建议情况的大桥、特大桥，应通过静载荷试验确定单桩承超过常用桩。2)地质情况复杂，难以确定桩的承载力。3)有其它特殊要求的桥孔资料进行计算得到的，但实际施工时的地质情况与地勘报告资料会有一些出(1)通过试桩验证工程地质勘察报告各土层的设计参数的合理性。(2)根据试桩结果为施工图桩基设计〔优化〕提供参考依据。(3)在试桩的根底上，进一步完善钻孔灌注桩施工工艺。自平衡试桩法(国外为0sterberg试桩法)解决了上述难题，通过利用基桩工程名称数量及桩径设计极限承载力〔kN〕实测极限承载能力(kN)天兴洲公铁两用长江大桥哈尔滨松花江大桥φ甬台温铁路瓯江大桥φφ杭州湾大桥观光塔平台φ////宁德特大桥基桩承载力试验研究/瓯南特大桥/////襄樊内环线汉江三桥////中朝鸭绿江界河公路安徽望东长江公路大桥载力测试研究山西中南部铁路通道汾河特大桥试桩大桥试桩/大桥试桩二、焊缝无损检测第三方抽检工程建议(24)《磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量一磁性法》(GB/T2、检测总体部署法(超声波检测、X射线检测、磁粉检测)分别制定完备的检验规程、评级方法、测工作，并在24小时内向监理工程师书面反响检测结果。(1)对于主要受力构件、关键断裂部位和受拉构件等部位的对接全焊透焊缝，强探伤能力，确保厚钢板探伤，如X射线能力缺乏时，对于(2)全焊透角接焊缝(包括单边坡口全焊透),应按100%超声(UT),25%磁粉(3)局部焊透角接焊缝，应按100%超声(UT),15%磁粉(MT)探伤检查。(4)填角焊缝，应进行100%磁粉(MT)探伤检查(5)抽查中发现超标缺陷，向其两端加倍延伸一个片位(30cm),既加倍抽查，假设仍发现存在缺陷，应对该焊缝进行30~100%的扩探〔6〕所有焊缝应在焊接完成后24小时，母材公称厚度大于40mm的焊缝必须在(7)钢结构试板及索结构检测按照合同数量、标准要求进行，及时取样、取样(1)材料复验及产品试板检测1)钢板原材料复验：共40组，进行拉伸、弯曲、冲击、五元素分析(Z向钢《金属材料弯曲试验方法》(GB/T232-1999)、《普通碳素结构钢技术条件》2)产品试板检测：共3组，拉伸、弯曲、低温冲击、硬度、超声和射线检透角接焊缝，检验技术等级对接焊缝B级，不熔透角接焊缝A级的超声波检测。焊缝的超声波检测必须在焊接完成24小时后，母材公称厚度大于30mm的焊查，且略带旋转，扫查速度不应大于150mm/有不小于10%的重叠。检测横向缺陷时，在对接焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成10°~20°作两个方向的斜平行扫查，且灵敏度提高6dB。采用前后，左右，转角,环绕运动等方式以确定缺陷的位置，方向和区分缺陷波和伪讯号。面状缺陷，应用A60、A45探头前后、左右、转角、环绕缺陷指示长度的测定：当缺陷反射波只有一个高点且位于法测定。当缺陷反射波又多个高点，且位于Ⅱ区以或以上时应以端点6dB法。a.超过评定线的信号应注意其是否裂纹等危害性缺陷特征，如有疑心时应c.相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的d.最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，根据缺陷指示长度按表2-3的规定评级；f.最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷的，无i.不合格的缺陷，应予以返修，返修区域修补后，返修部位及补焊受影响的X射线探伤是利用X射线穿透工件时，由于缺陷与工件材料对射线的衰减作检测结果分析遵照中华人民共和国国家标准《金属熔化焊焊接接头射线照的铁素体钢对接焊缝检测技术等级B级的X射线照相。检测装置与胶片系统采用XXG2505X射线机(2台),XXG3005射线机(2台)天津V型工业射线胶片及配套的显定影液，铅箔增感屏透照方式：用K≤1.01的纵缝单壁透照法(B级)象质计的选用与放置：用Fe10-16线型象质计，应放在射线源一侧的工件外表且在被检对接焊缝有效评定区一端的1/4左右处。钢丝行适当处理，X射线检测必须在焊接完工24小时后，外观检测合格前方可进曝光参数的选定：当焦距为700mm时不小于20mA.min,当焦距改变时可按平方遮挡非评定区。观片灯的亮度应能保证底片透过光的亮度不低于30cd/m2,尽量到达100cd/m2。2)底片质量d.不同母材公称厚度的对接焊缝应满足的象质计数值见表2-5。a.圆形缺陷(长宽比小于等于3的缺陷)的分级。陷所评级别之和减1作为最终级别。磁粉探伤是利用被磁化的工件在其缺陷处形成漏磁场吸附磁粉显示缺陷的嵌补段对接焊缝的磁粉检测。采用主要标准《铁路钢桥制造规那么》磁粉检测仪：交流磁轭探伤仪(MP-A2L,4台),磁轭最大磁极间距上的提升力大于45N被检测焊缝应在焊后24小时后，钢板厚度大于30mm的焊缝必须在焊接完成48焊缝上的每个检验部位应至少在相互垂直或近于垂直的两个方向上分别得a.纵向磁化加横向磁化——在垂直于焊缝走向和平行于焊缝走向的两个方b.交叉式磁化——在与焊缝走向大致上成+45°和一45°的方种。凡长轴与短轴之比小于3的缺陷磁痕称为圆形磁痕于3的缺陷磁痕称为线形磁痕。磁痕的观察和评磁痕应当在白光照射下进行观察，白光强度不小于10001x。用2—10倍放(5)钢箱梁涂装的检测清洁度、粗糙度的检测，油漆抽检复验，漆膜厚度检查，涂层附着力检查：按工程量清单数量进行取样、抽检，按照《钢结构工程施工和验收标准》(GB(1)主缆锚固段铸钢锚锭件、主索鞍散索套、索夹铸钢件与附件等铸钢件检测按工程量清单数量进行取样、抽检，按照《一般工程用铸造碳钢件》(GB/T锚杯(索股锚头)、高强度镀锌钢丝、锌铜合金(锚头填料):按照合同文件约定的相应检测数量进行取样、抽检，进行力学性能、化学分析、破断(极限)梁缆索用热镀锌钢丝》(GB/T17101-2023)、《悬索桥预制主缆丝股技术要求》(3)吊索工程量清单数量进行取样、抽检，按照《一般工程用铸造碳钢件》(GB/T检测数量1五元素分析(Z向钢板做断面收缩率)组2的检测拉伸、弯曲、低温冲击、硬度、超声和射线检测组43钢箱梁的无损检测(工厂)超声检测〔UT〕m磁粉检测〔MT〕m射线检测〔RT〕张04钢箱梁的无损检测〔现场〕超声检测〔UT〕m磁粉检测〔MT〕m射线检测〔RT〕张5钢箱梁涂装的检测清洁度、粗糙度的检测次批2点涂层附着力检查点3检测数量1钢锚锭件检测力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测件12主索鞍散索套索夹力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、渗透检测(左右1件)套1力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、硬度检测件8垫圈力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、硬度检测件件铸钢件与附件超声检测、磁粉检测、硬度检测力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、渗透检测套1索夹力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、渗透检测套隔栅组件超声检测、渗透检测组13锚杯(索股锚头)声检测、磁粉检测、个高强度镀组6(锚头填料)组1破断(极限)载荷、延伸剖切分析缩值、锚具金分析次24吊索上、下锚具螺母、销轴声检测、磁粉检测、套高强镀组1吊索静载试验破断(极限)载荷、延伸剖切分析缩值、锚具金分析次2态进行预测与反响控制分析，对结构线形及内力(应力)进行监测及预警，防止2.问题提出吊索的长度可根据情况在主缆架设过程中或架设完成后提供(预留一侧锚具后(1)参数影响性分析计算(2)主缆、吊索无应力索长及加劲梁理论制造线形计算(3)主塔施工控制计算(4)锚跨索股张拉力计算(5)索夹安装位置确实定(6)加劲梁安装线形的计算(7)吊索索力计算(8)施工阶段主塔内力和塔顶偏位计算(9)鞍座预偏值、顶推值计算(10)施工过程主缆线形及内力计算(11)各施工阶段加劲梁内力和线形计算(12)局部细化计算(13)猫道架设监控计算猫道是后续诸多工况施工的便道，猫道的线形一方面影响丝股架设的方便1〕监控人员将根据锚碇的施工进度和上部结构施工的进度安排，对拟定的施工2)计算架设猫道各跨承重索时塔顶的位移和主塔结构的内力状态；3〕计算猫道架设完成后，塔顶的位移与内力4〕猫道改挂时进行模拟监控计算，以得出猫道改挂对桥期试验和测量数据的收集(索股钢丝弹性模量、模量等数据)和施工过程中的现场跟踪测试，是施工控制主缆的初始状态(空缆状态)正确与否，是悬索桥施工成败的关键所在。对光纤光栅压力传感器法是将特制光纤光栅压力传感器安装在局部索股张拉梁吊装阶段，每吊装完成6段梁后，对吊索索力进行测构局部采用外表附着式钢弦应变计测量应力。检测仪器为配套的钢弦频率巡检这些参数均对温度变化相当敏感。另一方面，在外界环境(日照、风、雨等)的3.3.8几何线形测量(1)塔顶偏位测试施工状态的测试值与初始值之差即为塔顶偏位。塔顶偏位是一项重要的状态指(2)主缆线形监测股架设阶段线形测量、测试索夹坐标测量及加劲梁施工阶主缆线形测量几个方(3)加劲梁线形监测关键部位的健康监测系统能在施工过程中建立，为大桥监测增加更多现代化手内部热量不易散发，会形成较高的水化热温升，高的可达40℃以上。在降温过但影响到结构的承载力和设计效果，而且对结构的平安性和耐久性也有重要影量增长、抗拉强度增长)、外部环境条件(气温变化、风(1)水泥水化热的影响。由于水泥水化热和混凝土本身的导热性能较差，而形成较大的温差，产生温度应力(拉应力),当混凝土的抗拉强度缺乏以抵抗(2)外界气温变化的影响。混凝土内部温度场是水化热的绝热温升、浇筑(4)约束条件的影响。混凝土结构在变形过程中，必然受到一定的约束，阻碍其自由变形。这种约束分外约束和内约束(自约束)。外约束指结构的边界控管理工作小组”,负责温度控制工作过程中的总体协调工作及管理工作。大体积混凝土的施工温度控制是一个计算(预测)—→验证(调整)—→修正计算(预测)的系统工程，同时也是一个动态的目标控制问题。在开始施工之前，在全面了解实际工程概况(结构设计、根底地质条件等)、并取得相关资料工温度控制程序(MIDAS/Civil),根据预定施工方及结构应力检算。依据结构应力检算结果，决定施工方案(分层、分块浇筑),图2.1Midas/Civil程序水化热计算模块界面大体积混凝土开裂在本质上主要是混凝土所承受的拉力大于混凝土相应龄开始进行，其主要内容为：(1)优化设计配合比，合理原材料选择；(2)优化施(1)混凝土中心和外表温差小于25℃;(2)外表混凝土与空气最低温度之差小于20℃;目标开展，具体可分为：(1)降低最高温升和最高温度峰值；(2)降低外表混凝层温差，以防止可能出现的层间裂缝；(5)控制根底温(1)施工体系测量(2)温度场测量为全面监测混凝土浇筑(分层)、养护过程中承台温度场的变化情况，温度(3)环境体系温度测量(4)监测时间和监测频率混凝土开始浇筑至及水化热升温阶段，每2h测量一次；层间间歇期，水化热降温阶段每天选取气温典型变化时段进行测量，每4h测量一次，直至大体积混凝土的内外温差下降到20℃以内，内部混凝土温度变化趋于平缓。(5)监测的仪器和设备温度测量采用JMT-36智能型温度传感器，测试灵敏度℃,测试精度℃,温度测量范围-40℃~125℃,该传感器采用半导体材料制作，测量结果不受导线长度影响。测试仪器采用的JMT-512多点自动温度测试仪，该系统可任意配接1-8系统的任意通道均可配接电压输出型的半导体温度传感器或其它电压型温度传感器，测试分辨率0.1,通过RS-232标准串行接口与计算机连接进行全天后自(1)在全面了解施工情况后，进行施工方案决策计算，并通过仿真计算确定总体施工方案(分层、分块)、温度控制指标值和温控措施、方案；(2)每阶段施工，提供温度实际测量结果，并提出相应的温控措施建议；(3)施工过程中，根据温度监测结果，对仿真模型进行修正计算；历史上强风、地震造成大量的桥梁破坏。如1940年美国塔克马桥风毁事故 (如图1)、兵库县南部地震中一座主跨485m的钢斜拉桥边墩上栓钉脱落、1999年9月台湾集集地震中一座2×150m单塔斜拉桥塔柱在塔梁连接处发生严重开裂，并伴随保护层混凝土的剥落。大跨度悬索桥、斜拉桥抗风、减震措施，早期一般采用弹性索的方式，国内采用该方法的大桥包括：武汉长江二桥、汕头海湾大桥、武汉白沙洲长江大桥、芜湖长江大桥等。由于新的减震装置的出现，目前国内外新修建的及已通行的大局部大跨桥梁均安装了阻尼装置。如西埃门大桥、重庆鹅公岩长江大桥、南京长江第四大桥、桃花峪黄河大桥、江阴长江公路大桥、鱼嘴长江大桥、杭州江东大桥、湖南湘西矮寨特大桥、贵州坝陵河大桥等众多悬索桥均设置了不同形式的塔梁阻尼器、主梁阻尼器、吊索阻尼器等，美国金门大桥的抗震加固中亦增设了阻尼器。再如柳州红光大桥、武汉长江二桥、武汉天兴洲长江大桥、宁安城际铁路安庆长江大桥、荆岳长江公路大桥、嘉绍跨江大桥、宁波甬江特大桥、武黄城际铁路黄冈长江大桥、鄂东长江公路大桥、日本天建寺大法国的Brotone桥、美国SunshineSkyway桥、日本Aratsu桥等众多斜拉桥梁均安装了或即将安装斜拉索外置式减振器，大局部亦同时设置了塔梁〔主桥〕阻尼器，且收到了良好减振现代桥梁高、大、轻、柔的特点导致其在风荷载、地震荷载、车辆荷载作用下，结构极易产生较大幅度的振动并引起结构局部疲劳破坏，同时也会产生影响行车舒适度与平安的变形和加速度，严重时甚至会导致桥梁的垮塌事故。大跨度桥梁作为重要的生命线工程，其破坏所产生的社会、经济、环境等损失十分巨大。如何提高大跨桥梁的抗风、抗震等动力学性能是桥梁建设中一个值得研究的重目前最常见抗风、抗震的措施就是在桥塔与主梁之间设置粘滞阻尼器，主梁内设置质量调谐阻尼器(TMD)或调谐液体质量阻尼器(TLMD),吊索索股之间安装粘滞阻尼器或采用并联索等。如图1.1～1.4。尼器一般特点：(1)阻尼器对各种动力鼓励，如：脉驶等引起的不同频率、速度和振幅的振动均有良好的制动器筒体外露外表采取耐蚀性优良的防腐措施，能够满足超过40年的使用寿命。粘滞阻尼器出厂检验内容包括：(1)外形测试：检查阻尼器其外形尺寸和在设计阻尼力的1.5倍平安系数下，维持恒定油压1小时，不得有任何泄漏，试位移的关系。要求阻尼器不漏油，阻力不大于设计阻尼力的10%。(5)预载荷载与满负荷本构关系测试：将预载力分5级进阻尼器以最大负荷(最大速度和最大位移行程)往复运动至少五个周期，记录阻尼力和速度的关系，要求实测力-速度滞回环曲线与理论值误差小于15%(供给验。经过10000次以脉动风位移±5mm,不低于2mm/s的速度，小于1Hz的频率起退化，装置在第2个和第9998个周期的力学滞回曲线的变化应小于15%。供图2.5塔梁阻尼器监控用传感器布置示意图在机械措施的振动控制方法中，被动控制因其控制理论开展较早且较为成熟、性能可靠及造价远低于其它措施等有利因素，目前应用较为广泛。与主动控制等其它措施相比，该方法的缺点是减振效率相对较低。即在有效质量相同的情况下，其对主结构阻尼提升的幅值小于主动控制。但是，在主结构安装减振器空间不受限制且被动控制在适当安装质量比时能满足振动控制要求的情况下，该措施的优越性是其它方法所不能比的。质量调谐阻尼器(TunedMassDamper-TMD)是一种被动振动控制方法。其理论研究起源于1928年Ormondroyd和DenHartog提出的动力吸振器的思想，起初应用于机械减振，1977年美国波士顿Hancock大厦及纽约花旗中心大楼安提出后，通过优化MTMD的刚度、阻尼和质量等不同参数可使其到达不同振动控制目标，如主系统响应最小目标、考虑主结构和减振器等综合响应最正确满意度目标等。控制理论的开展使TMD减振器具有更好的控制效果。TMD减振器分为三个型号，阻尼装置分别为油阻尼器、电磁阻尼器和摩擦阻尼器，水平减振采用油调谐液体质量阻尼器(TunedLiquidMassDamper,简称TLMD),以小孔油阻尼来提供系统阻尼，低应力弹簧提供刚度，可以实现减振器阻尼和频率参数完全别离。该减振器通过利用并结合TMD和TLD(调谐液体阻尼器)的优点，提供TLMD减振器的减振性能特点：(1)实现减振器阻尼与频率的完全别离，既方便调谐又大大提高参数稳定性；(2)在减振器使用温度范围内，实现其参数的相对稳定；〔3〕提高减振器耐久性，TLMD通过200万次疲劳检验。铁路九江长江大桥等桥梁减振。其原理分别如图2.1、图2.2所示。结合官山大桥主梁同时存在的竖向和水平方向减振需求，两个方向设独立减振器存在质量块浪费本钱增加的问题。可采用双向TMD减振器，即在前述竖向TMD根底上，结合液体质量双调谐减振器(TLMD),将两者融为一体。该方案可图2.8主梁向双向减振器(竖向与横向)六、鞍座滑移、温度场、正交异性板的疲劳、桥面铺装及防腐蚀系列研究建议(1)获得主缆与主索鞍的实际摩擦系数；(2)对影响主缆与主索鞍摩擦系数的因素进行分析，提出提高摩擦系数的(1)主缆与鞍座之间的摩擦机理及实际存在的摩擦系数大小；(2)不同构造参数、不同材料、不同外表处理等对摩擦系数的影响；(3)鞍座内采用增加摩擦力的方法后，对主缆与鞍座之间摩擦系数产生的(4)探索提高主缆与鞍座之间摩擦系数和的方法和保证主缆与索鞍不滑动(1)理论研究1)通过国内外研究资料调研分析，了解类似悬索桥主缆与索鞍结构摩擦系2〕比照官山大桥的实际情况，建立实桥整体3)进行主缆与主索鞍的摩擦机理分析，了解不同构造参数、不同材料、不4)研究鞍座内增加改善主缆摩擦力的方法。5)研究保证主缆与索鞍不滑动的措施；(2)试验研究1)根据实桥鞍座和主缆的设计参数，在充分考虑加载条件，满足试验目的2)在保证束股与鞍座接触应力与实桥接近的前提下进行模型试验，准确判3)更换模型主缆、对模型鞍座进行外表重新处理，在鞍座内增加软金属垫片1)主索鞍摩擦系数大小；2)临界摩擦力；3)抗滑移平安系数。河桥摩擦系数试验结果为0.19～0.21,日本关门桥为0.15～0.21,本四桥为我国的阳逻大桥开展过三塔悬索桥中塔索股抗滑移试验，采用1束127丝直径为的热镀锌钢丝，按照实际主鞍的一个鞍槽按1:1比验结果显示：鞍槽金属内外表的牡值平均为0.328;鞍槽外表喷锌后(锌层厚度200pm)摩擦系数值为0.286。但前述的试验中多采用的一束索股进行的试验，不能模拟实桥中多索股之间受力情况。在2007年江苏省修建泰州长江大桥时曾开展过三塔悬索桥中塔主缆与鞍座间抗滑移试验研究.1.6.本工程需要解决的技术难点和可能的创新点，及技术风险分析(包括技术何通过研究得出最正确的提高摩擦系数的方法及保证实桥主缆与索鞍不滑动的(1)国内外研究资料调研，了解类似悬索桥主缆与索鞍结构的抗滑移研究(2)比照官山大桥的实际情况，建立实桥整体和局部计算模型，对主缆与(3)进行主缆与主索鞍的摩擦机理分析，了解不同构造参数对主缆受力及(5)对模型鞍座进行外表重新处理，在鞍座内增加软金属垫片后，重新测(6)研究不同摩擦系数大小对主缆与鞍座之间的滑移受力的影响，并找到(7)撰写研究报告，提交业主评审。州长江大桥上曾做过相关研究，本研究工程拟在其根底上进行更全面深入的研我单位开展过类似结构的模型试验工作，如2006年针对沙湾特大桥，我单位开展了斜拉索鞍座处主塔节段模型试验及斜拉索塔顶抗滑锚试验研究，2007缆在不同的状况下受垫形式将具有明显的差异。但无论施工阶段或成桥运营阶表观热容量)、主缆的外表状况(外表积、灰度、吸收比等缆与大气的温差、大气的流动状态(自然对流或强制对流)、输入输出热量的性质(热辐射或热传导)、太阳辐照量和天气状况等有关。由于这些因素中的许多梁温度场又为复杂的空间随机过程，进行温度场及温度效应研究需要涉及传热特别是很多研究都缺乏采用传热学理论和太阳辐射理论对桥梁结构系统的热物中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院在进行重庆市鱼嘴长江大桥科研工程2)在国内首次进行了主缆模型热物性参数测试，试验结果填补了国内试验3)通过同步测量太阳辐照度的方法，在国内外首次进行了环境作用下的主4〕以太阳辐射作为主要热边界条件，建立了主缆温5)进行了鱼嘴长江大桥各阶段(季节)温度场测试研究，得到了山区复杂1)大桥主缆施工过程中的温度场测量和分析2)主缆热物性参数测试3)主缆索段温度场模型试验研究分布规律；测试完整主缆断面(包括防护层)温度场分布，研究成桥状态下主缆温度场(包括防护层)分布规律，为温度场理论计算和效应分析提供试验支持。4)大跨度悬索桥温度场计算理论研究5)大跨度悬索桥主缆温度效应研究研究悬索桥在施工过程中和成桥运营状态下由于温度变化对主缆线形、内1)主缆温度场模型试验测试技术2)复杂环境下主缆温度场的理论计算方法3)大跨径悬索桥主缆温度场的自动采集与测量技术4)温度影响下的大跨度桥梁施工控制技术运用开发的温度测试系统对大桥各阶段(季节)温度场进行测试，详细研究5)复杂环境下大跨度悬索桥主缆温度效应理论分析技术1)研究测量系统中的难题，建立温度自动同步采集系统，并运用于现场主2)在大桥桥梁施工阶段，对大桥各阶段〔季节〕温度场测试，详细研究主4)同步测量太阳辐照度以及环境作用下的主缆模型温度场试验研究，以试验研究为根底，建立以太阳辐射作为主要热边界条件的主缆温度场仿真计算模5)系统地研究大跨度悬索桥主缆的温度场效应及影响，包括主缆变形、内正交异性钢桥面板的自重约为钢筋混凝土桥面板或预制预应力混凝土桥面板自重的1/2～1/3,所以受自重影响很大的大跨度桥梁，正交异性板钢箱梁是钢桁梁结构的正交异性桥面板是纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横肋)连1)现行标准中不包括正交异性板的设计规定。正交异性板承受三种体系的我国公路和铁路桥梁疲劳标准的检算都建立在典型构造细节单向受力疲劳试验3)正交异性板是由纵横加劲肋与盖板组成，纵向与横向刚度不同，造成正1)正交异性板构造设计参数研究；2)钢桥面正交异性板疲劳性能研究；(1)对国外特别是BS5400标准相关条文进行深入细致的研究。(2)建立官山大桥整体有限元模型，及建立选取受力最大或具有代表性的(3)建立典型构造参数的正交异性板有限元计算模型，通过模拟局部轮压(4)进行正交异性板力学性能、焊接工艺、材料经济性和使用效能等综合(5)制作几种典型参数组合下的正交异性板及桥面铺装模型进行针对性的(6)为官山大桥主桥正交异性板设计提供优化建议。1)根据工程工程可行性报告或选择典型的类似桥梁进行车辆荷载调查，调2)根据调查、实测和统计分析结果建立车重概率模型；采用泊松过程建立3)根据车重概率模型和车队模型，采用蒙特卡罗理论模拟随机车队荷载作5)采用雨流计数法计算正交异性板关键构造细节的应力幅及拉应力和拉压6)根据国内外有关标准和研究成果，进行不同应力层次的节点构造细节抗7)采用理论与实验相结合的研究方法，进行正交异性板双向应力下疲劳破坏理论研究。根据实桥正交异性板的特点设计典型构造的双向受力疲劳试验模应力幅，对典型构造细节疲劳试件进行200万次双向受8)根据构造细节的评估结果和疲劳试验结果，对正交异性板的构造细节的9)根据现有的双向应力疲劳理论，对正交异性板疲劳破坏机理进行理论探化及钢桥面局部变形等因素影响下，其受力和变形远较公路路面或机场道面复我国很多的正交异性钢桥面板上的铺装层在通车运行一到两年后，出现横一。2)我国交通荷载的重载比例较高，加上严重的超载问题，我国的车辆的轴3)大桥地处桥位地区，平均气温高，高温延续时间长，且封闭式钢箱梁，(1)大桥桥面铺装的使用条件比照分析：将大桥的设计特点、交通流量、(2)根据大桥设计标准、环境气候条件、交通流量、对桥面铺装性能的具(3)温度是影响桥面铺装耐久性最主要因素之一，进行桥面铺装温度场及(b)根据传热学理论仿真计算理论，建立不同材料性质和构造的典型桥面(c)进行不同材料性质和构造的典型桥面铺装温度作用和荷载作用下的粘塑性和流变性效应分析，进行高温稳定性(车辙)和低温抗裂性研究。(4)桥面铺装力学性能分析(a)根据大桥可行性研究报告、设计交通预测量，并参考同类桥梁和公路(b)根据交通流量和标准轴载，确定累计当量轴次(c)研究铺装层在不同铺装层构造(d)研究铺装层不同构造参数对铺装层局部振动的影响，以及考虑路面不(5)钢桥面铺装原材料优选研究(a)针对不同的桥面钢板防锈涂漆，分别测试其性能，研究适合于桥面铺(c)铺装层性能研究：主要研究桥面铺装相关的一些特殊性能，包括耐油(6)桥面铺装试验研究(7)根据以上的调查、研究、计算、分析和试验结果，优化大桥钢桥面铺(8)对优化后的大桥钢桥面铺装层设计方案，结合国内外正交异性板钢桥J.Matteo等最早根据纽约Williamsburg悬索桥主缆的试验结果提出了估算国外对钢结构的累积损伤和失效断裂的研究开展较早，1945年提出了线形累积疲劳损伤准那么,70年代随着断裂力学的不断开展，疲劳理论Crooker等关于疲劳裂纹扩展破坏机理的研究极大的带动了关于研究进程。在钢结构损伤方面，70年代中后期，各 利用可靠度分析和计算一次二阶矩理论并结合实验对现行桥梁设计标准中的设③基于可靠度理论和损伤-断裂力学方法的缆索结构平安性评估和寿命预2)研究方法(1)国内外资料收集，包括国内外桥梁的缆索结构断丝检测资料，腐蚀、(2)缆索结构的强度退化模型建立：循等效的疲劳损伤原理的根底上，采用蒙特卡罗〔Monte-carlo(3)分别运用理论计算与实际工程试验相结合的方法，根据上述成果评估1)考虑应力腐蚀、疲劳因素的缆索结构损伤度指标；2)建立缆索结构强度退化模型；3)把可靠度方法引入损伤断裂力学模型进行缆索结构平安性评估和寿命预 受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。(3)采用热喷铝(锌)复合涂层，砂喷铝(锌)的劳动强度大，质量也易受操作者的情绪变化影响。〔4〕涂层法：涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法。它一次本钱低，维护本钱较高。(5)国外兴旺国家和地区钢桥的防腐开展过程是：20世纪40年代为油漆防腐；50～70年代为重防腐涂料、热浸锌、火焰喷涂、电弧喷涂防腐并存；80年代以我国钢桥防腐保护到目前为止，仍主要采用油漆防腐。建国50年来，钢桥防腐保护技术的变化也主要集中在对油漆种类进行调整。90年代开始应用国外目前，国内外也出现了利用锌(铝)基涂镀涂料、达克罗涂料在钢桥上成功高强螺栓(普通螺栓)的外表防腐保护，提供了一种可靠、经济、方便的方法。3.通过试验分析，研究锌(铝)基涂镀涂料、达克罗涂料的耐腐蚀性能，如耐水性、耐盐水性、附着力等。研究锌加和国产锌(铝)基冷镀涂料、达克罗涂料取代或局部取代热喷锌(铝)的可行性和经济性，试验组合国产锌(铝)基冷研究成果的防腐年限须大于20年。梁的真实工作状况，为改良桥梁结构及其设计方法积累科学依据。”1)检验桥梁建造质量，确定工程的可靠性，为竣工验收提供技术依据。2)检验桥梁整体的静力和动力性能是否到达设计要求(1)直接了解桥跨结构的实际工作状态，判断实际承载能力，评价其在设(2)验证设计理论、计算方法和设计中的各种假定的正确性与合理性，为(1)了解桥跨结构的固有振动特性，确定其动力性能。小，确定结构的动力增量、桥梁的动力稳定性和平安性，评定桥梁系统(梁体、支座和桥墩)的运营性能。(9)官山大桥设计文件3试验内容3.1桥梁实际状况检查(1)资料(设计图纸及资料等)收集(3)吊索索力测试(4)主缆锚跨张力测试(5)各关键部位外观检查3.2主桥静载试验(1)主缆索股锚跨张力和吊索力测试(2)应力测试对于平面应力状态下的45°应变花测点，先按照以上方法分别计算出三个方向的弹性应变ε#,然后按照以下公式算出最大主应力、最大剪应力和最大主向的弹性应变ε#,然后按照以下公式算出主应力。静载应力测试采用日本KYOWA的UCAM-70A全自动数据采集系统(包括一个主机和3个接线箱)、KYOWA的UCAM-1A数据采集系统和KYOWA的UCAM-60A全自动数据采集系统〔包括一个主机和3个接线箱〕及东华3815数应变测试采用在桥梁结构上粘贴电阻应变片和施工控制中已埋设且状态良(3)主缆控制点竖向挠度(5)主塔塔顶纵向水平偏位(6)加劲梁南北两端纵向位移(支座位移)(7)加劲梁正交异性板挠曲变形(8)散索鞍的转角(9)温度测试采用我院开发的一套用于悬索桥温度场测试的自动化温度测试系统进行测(10)风速测试(11)阻尼器及伸缩缝测试3.3主桥动载试验(1)脉动试验布置高灵敏度的传感器,长时间记录桥梁结构在环境鼓励下，如风、水流、地(2)强迫振动试验b、会车试验采用两辆试验车分别在上下游车道相对而行，速度为20km/h、30km/h、利用一辆试验载重汽车以20km/h速度分别匀速行驶至主跨跨中、1/4跨处行进跳车：利用一辆试验车以20km/h速度分别行使至主跨跨中、1/4跨处越过高10cm的三角形木后停车，测量梁体各测点振幅和梁体在竖桥向冲击荷载3.4引桥静载试验(1)应力测试和1个接线箱)进行快速采集。3.5引桥动载试验(1)脉动试验(2)强迫振动试验序号规格型号功能1台22日本索加B20台23桥梁静态测试系统多点自套1套1114个45865表4.2动载试验测试仪器序号仪器设备名称规格型号功能1891-IV型个22891-IV型个3941型个24941型个5日本KYOWA动态应变仪动应力测试台26INV303/306智能动态信号分析系统套4验组织机构见图12.1。图5.1荷载试验组织机构图6.1结构平安保障车辆在桥横向不超过2列，顺桥向间距不小于15m。在试验区时，车辆按指挥人6.2试验车辆及人员平安6.3试验设备的平安(1)不乱丢废弃材料，废弃材料集中后带出试验区；(2)不乱丢生活垃圾，生活垃圾集中后带出试验区；(3)加载车辆应保证车况良好，车况不良及漏油者不得上桥。(4)试验期间封闭试验区域交通。具代表性的有：美国的Tokoma悬索桥、英国的Yuys-ygwasbridge(拱桥)、韩事故见图1.1所示。在80年代便已开始大型桥梁结构平安监测方面的研究，并在某些重要桥梁上安Flintshire独塔斜拉桥、美国主跨44我国内地自90年代中期开始，在上海徐浦大桥， 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