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火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法研究

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桥梁建设 2024年第2期54卷 48-56页

作者：许肇峰陈映贞李毅张建东南大学土木工程学院江苏南京211189 广东交科检测有限公司广东广州510550 广东华路交通科技有限公司广东广州510550 广东省公路建设有限公司湾区特大桥养护技术中心广东广州511447

为准确分析火灾后斜拉桥斜拉索损伤状况,评定桥梁结构安全性能,根据桥梁火灾应急检测工程需求,提出一套火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法。该方法包括火灾现场勘察、斜拉索烧损状况检查、斜拉索损伤检测分析和结构安... 详细信息

为准确分析火灾后斜拉桥斜拉索损伤状况,评定桥梁结构安全性能,根据桥梁火灾应急检测工程需求,提出一套火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法。该方法包括火灾现场勘察、斜拉索烧损状况检查、斜拉索损伤检测分析和结构安全性能评定4个阶段。根据斜拉索火灾损伤特点,开展高温后斜拉索高强钢丝和高密度聚乙烯(HDPE)护套试件拉伸试验,研究其高温后表观特征和力学性能指标随历经温度的变化规律,建立斜拉索历经温度及损伤定量检测分析计算公式,并将该方法应用于某独塔预应力混凝土斜拉桥火灾后斜拉索损伤检测与结构安全性能评定。结果表明:高温后斜拉索高强钢丝和HDPE护套的表观特征、力学性能均随温度升高呈现出明显的规律性变化;随着温度升高,高温后斜拉索高强钢丝的抗拉强度、屈服强度先降低后升高,弹性模量衰减缓慢,HDPE护套断裂标称应变逐渐降低;火灾后斜拉索和主梁承载能力满足使用要求,结构整体安全;所提出的火灾后斜拉桥斜拉索损伤检测与结构安全性能评定方法科学、实用、有效,可为火灾后斜拉桥损伤检测评定、营运管理和维修处治提供技术借鉴。

关键词：斜拉桥斜拉索火灾损伤损伤检测结构安全性能评定拉伸试验

既有钢筋混凝土桥梁损伤状况综合评估方法研究

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既有钢筋混凝土桥梁损伤状况综合评估方法研究

作者：许肇峰西南交通大学

学位级别：硕士

桥梁损伤状态评估是现有桥梁养护、维修和技术改造必不可少的重要环节,也是国内外学术界和工程关注的热点问题之一。随着时间的推移,越来越多的桥梁将达到或接近其设计基准期,或因为各种原因发生结构性损伤。本文在总结目前国内外关于... 详细信息

桥梁损伤状态评估是现有桥梁养护、维修和技术改造必不可少的重要环节,也是国内外学术界和工程关注的热点问题之一。随着时间的推移,越来越多的桥梁将达到或接近其设计基准期,或因为各种原因发生结构性损伤。本文在总结目前国内外关于桥梁评估研究成果的基础上结合桥梁工程特点,对既有桥梁工作状态的评估方法进行了进一步研究,主要内容如下: 1、阐述了桥梁评估的基本特征,对桥梁评估方法研究的现状进行了总结与评述。 2、结合工程调研成果,系统地分析了我国钢筋混凝土桥梁结构损伤的原因,为桥梁结构的设计、施工和管理提出了有针对性的建议。 3、论述了模糊综合评判的基本原理以及在桥梁损伤评估中的应用,为桥梁结构损伤评估体系的建立奠定了一定的基础。 4、根据桥梁结构的构造特点,将桥梁系统分为多级子系统,从而建立了桥梁损伤评估的层次结构模型。结合现有资料及相关规范,讨论并给出了完整的各底层指标损伤评估等级向量。 5、论述了运用此方法对钢筋混凝土桥梁工作状态评估的具体过程。在此基础上,提出了各指标权重的确定方法。

关键词：钢筋混凝土桥梁损伤评估层次分析法模糊综合评判

考虑实测交通流的数字孪生系统在斜拉桥结构状态评估中的应用

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公路交通科技 2023年第6期40卷 93-102页

作者：许肇峰宋健张欣张建东南大学土木工程学院江苏南京211189 广东华路交通科技有限公司广东广州510550 广东交科检测有限公司广东广州510550 公路交通安全与应急保障技术及装备交通运输行业研发中心广东广州510550

为评估运营期间桥梁结构健康状态,构建了以实测交通流荷载为连接的桥梁数字孪生系统。依靠ETC门架车辆荷载监测系统及索力监测系统的海量监测数据,提出了一种包含物理数据的采集与前处理、虚拟模型的构建与蒙特卡洛模拟、模型间的交互... 详细信息

为评估运营期间桥梁结构健康状态,构建了以实测交通流荷载为连接的桥梁数字孪生系统。依靠ETC门架车辆荷载监测系统及索力监测系统的海量监测数据,提出了一种包含物理数据的采集与前处理、虚拟模型的构建与蒙特卡洛模拟、模型间的交互及结构状态评估的数字孪生技术框架。该方法依仗ETC门架车辆监控数据提取桥梁车辆荷载分布特征,利用蒙特卡洛方法丰富运营期间车辆荷载负样本,应用有限元模型定义结构极限状态。分别以塔底截面弯矩、主梁跨中挠度作为承载能力极限状态和正常使用极限状态的目标向量,通过具有车辆荷载特征的群索索力搭建了物理空间与虚拟空间的联系。最后基于相异测度建立了斜拉桥结构状态评估的评价指标和阈值体系,并依托国内某混凝土独塔斜拉桥工程项目对该评判方法进行了论述。结果表明:经实测车流特征修正后的相异测度具有更强的分类能力,且更贴近结构的实际响应行为;以相异测度构建的评价指标和阈值体系的评估结果符合桥梁结构服役期间状态变化特征,可应用于运营期间的结构状态评估工作;数字孪生技术融合了有限元模型中整体结构内各构件的响应协调关系和监测数据中结构的真实变化规律,能够胜任桥梁结构全生命周期的健康状态评估工作。

关键词：桥梁工程结构健康监测系统相异测度数字孪生群索索力车辆荷载特征结构状态评估

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预应力混凝土梁桥火灾损伤分析与评定

南京工业大学学报（自然科学版） 2020年第3期42卷 291-301页

作者：许肇峰陈映贞张建东南大学土木工程学院江苏南京211189 广东华路交通科技有限公司广东广州510550 广东交科检测有限公司广东广州510550 公路交通安全与应急保障技术及装备行业研发中心广东广州510550

为了分析火灾后预应力混凝土梁桥结构损伤,评定灾后桥梁安全性,本文根据应急管理要求,制定了火灾后混凝土梁桥检测评定工作流程,归纳了重点和难点。首先,通过火场调查、混凝土外观检查和烧失量检测,推定构件表面最高温度。然后,采用有... 详细信息

为了分析火灾后预应力混凝土梁桥结构损伤,评定灾后桥梁安全性,本文根据应急管理要求,制定了火灾后混凝土梁桥检测评定工作流程,归纳了重点和难点。首先,通过火场调查、混凝土外观检查和烧失量检测,推定构件表面最高温度。然后,采用有限元法分析桥梁构件温度场,并探讨不同温度下混凝土材料性能损伤劣化规律,提出火灾后混凝土构件截面损伤等效代换方法,给出了截面损伤量化公式。最后,结合桥梁静载试验结果,对火灾后预应力混凝土梁桥安全性能进行评定。结果表明:三面受火下混凝土T梁马蹄处温度场成指纹线分布,且温度沿着深度方向成非线性递减,有限元法计算得到的梁体表面温度与外观检查、烧失量推定结果基本一致。当量升温时间为60 min时,混凝土损伤沿表面深度逐渐递减,预应力钢筋工作性能未发生明显改变,火灾对梁体整体刚度影响不大。本文所提出的构件温度场检测分析方法和截面损伤等效计算方法可为类似桥梁火灾后检测评估提供参考。

关键词：预应力混凝土梁桥火灾温度场损伤分析安全性评定

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无黏结预应力束切割崩弹分析

公路交通科技 2023年第S1期40卷 322-327页

作者：白亮李鹏飞韩冰许肇峰北京交通大学土木与建筑工程学院北京100044 交通运输部公路科学研究院北京100088 广东交科检测有限公司广东广州510550

预应力技术在混凝土桥梁建设及加固中应用广泛,在桥梁拆除施工中,需要对体内及体外预应力进行释放。由于预应力处于弹性张拉状态,切割过程中体内弹性势能瞬间释放,可能造成钢束崩弹,产生安全风险,需要对其进行分析。首先从理论层面建立... 详细信息

预应力技术在混凝土桥梁建设及加固中应用广泛,在桥梁拆除施工中,需要对体内及体外预应力进行释放。由于预应力处于弹性张拉状态,切割过程中体内弹性势能瞬间释放,可能造成钢束崩弹,产生安全风险,需要对其进行分析。首先从理论层面建立单股预应力束切割崩弹的能量传递模型,解释钢束张拉切割全过程受力变化与能量传递关系;进而依据理论分析结果,采用精细化数值模拟方法,定量计算断裂瞬间钢束崩弹速度及各能量之间转化定量关系;通过与已有试验结果以及能量传递模型结果对比,验证数值模型的准确性;计算不同切割位置和初始预应力情况下的能量传递过程和切割崩弹速度。结果表明:受应力波传播过程影响,钢束对称位置切割时崩弹速度最大,且初始预应力越大,钢束断裂释放的弹性应变能越多,崩弹风险越大;控制张拉应力为1395 MPa的螺旋预应力束对称切割时,崩弹速度最高达到24.9 m/s,对施工人员和机具造成极大安全风险,施工时应严格遵守施工规范,保障生命财产安全。

关键词：桥梁工程桥梁拆除数值模拟崩弹速度预应力束切割

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光纤高速汽车动态称重系统

长安大学学报（自然科学版） 2014年第3期34卷 145-150页

作者：王强刘仰韶张文忠许肇峰任伟新苏成广东华路交通科技有限公司广东广州510800 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

以电学测量为基础的动态称重系统多存在抗干扰能力弱和稳定性差等不足,采用稳定性好的光学测量技术可以弥补电学测量的不足。利用弯板式称重板进行移动车辆轮轴荷载称量和高速光纤光栅解调仪进行称重板应变测量的方法,结合汽车车辆的轮... 详细信息

以电学测量为基础的动态称重系统多存在抗干扰能力弱和稳定性差等不足,采用稳定性好的光学测量技术可以弥补电学测量的不足。利用弯板式称重板进行移动车辆轮轴荷载称量和高速光纤光栅解调仪进行称重板应变测量的方法,结合汽车车辆的轮轴特性,从材料选用、结构设计、数据采集分析系统的软件设计等方面进行深入分析,研制了一套利用光纤Bragg光栅和高速动态解调仪实现弯板式高速动态汽车称重系统(WIM)。经与已知轴重和总重的车辆进行现场实测对比检验了系统的精度,满足ASTM E1318标准的要求,与商用称重系统进行实测结果的统计对比验证了系统的实用性。实际验证结果表明:该高速动态称重系统可用于对桥上自由运行车辆轮轴重、总重、车辆速度和轮轴间距等参数的采集,为公路桥梁车辆荷载研究提供必要手段。

关键词：汽车工程光纤Bragg光栅传感器弯板动态称重汽车荷载

基于WIM的广东省公路桥梁车辆荷载模型研究

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桥梁建设 2012年第6期42卷 39-44页

作者：许肇峰王强刘仰韶广东华路交通科技有限公司广东广州510550

为研究适合于广东省实际的公路桥梁车辆荷载模型,选取该省5条具有代表性的高速公路,基于动态称重(WIM)系统实测的交通轴载数据,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的方法,拟定符合广东省实际交通状况的车辆... 详细信息

为研究适合于广东省实际的公路桥梁车辆荷载模型,选取该省5条具有代表性的高速公路,基于动态称重(WIM)系统实测的交通轴载数据,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的方法,拟定符合广东省实际交通状况的车辆荷载参数,获得相应车辆荷载模型,并采用推荐车辆荷载模型与规范荷载模型对不同结构形式的桥梁活载效应进行对比分析。分析结果表明,按照规范原则得到的广东省实测车辆荷载总重和轴重均大于规范给定值;各种结构桥梁在推荐的车辆荷载模型作用下的活荷载效应均为规范计算值的1.4倍左右,桥梁跨径越小,活载所占设计荷载的比例越大,规范对活载效应的低估越明显。

关键词：公路桥车辆荷载模型动态承重系统活载效应统计分析

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基于WIM数据的公路桥梁车辆荷载模型研究

大科技 2012年第15期 211-212页

作者：许肇峰广东华路交通科技有限公司

近年来，随着我国经济高速发展，高速公路超载对公路桥梁所造成的损伤呈愈演愈烈的态势，危及桥梁运营安全。本文基于动态称重系统，通过对实际线路的交通轴载进行实测分析，并基于实测结果分析基础上，提出了符合实际的车辆荷载模型，... 详细信息

近年来，随着我国经济高速发展，高速公路超载对公路桥梁所造成的损伤呈愈演愈烈的态势，危及桥梁运营安全。本文基于动态称重系统，通过对实际线路的交通轴载进行实测分析，并基于实测结果分析基础上，提出了符合实际的车辆荷载模型，对广东省公路桥梁的车辆荷载模型进行探讨。同时根据实测的车辆荷载模型对不同结构型式的桥梁进行活载效应对比分析，为新桥设计、既有桥梁病害原因分析以及维修加固设计提供参考。

关键词：超载动态称重系统荷载模型验算分析

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桥梁评估方法的研究现状与发展

四川建筑 2008年第4期28卷 148-149,152页

作者：许肇峰王强广东交通集团检测中心广东广州510200

对桥梁评估方法研究的现状进行系统的总结与评述,并针对现有的桥梁技术状况和既有桥梁评估本身特点,探讨适合于目前现状的桥梁评估方法以及存在的问题,认为基于设计规范的方法比较适用于桥梁承载能力评估,模糊理论与神经网络相结合的方... 详细信息

对桥梁评估方法研究的现状进行系统的总结与评述,并针对现有的桥梁技术状况和既有桥梁评估本身特点,探讨适合于目前现状的桥梁评估方法以及存在的问题,认为基于设计规范的方法比较适用于桥梁承载能力评估,模糊理论与神经网络相结合的方法较适合于桥梁状态评估,但仍需要进行大量的研究工作和实际应用来进一步完善和改进。

关键词：评估既有桥梁规范