桥梁博士篇1

《中国古桥结构考察》缘起于32年前孔庆普与中国桥梁泰斗茅以升的一次谈话。1982年6月24日,孔庆普向茅以升汇报卢沟桥修复工程情况。茅以升对孔庆普说:“你考察、拆除了那么多古桥,你有资格写古桥建造技术方面的书,你就写吧,非你莫属!”这一年,茅以升已是86岁高龄,孔庆普54岁,正值壮年。从那时开始,孔庆普便决心梳理我国古桥建造技术方面的内容并记录下来。1997年底,69岁的孔庆普退休后,先是编写了《中国古桥结构考察》,然后又著述了《北京的城楼与牌楼结构考察》。今年,这两本书同时出版,孔庆普先生也已经86岁了。

1950年,22岁的孔庆普在北京市建设局工作。那一年4月,北京市建设局遵照市政府决定,将城墙和城墙上建筑物,以及跨街牌楼、门楼等古代建筑纳入市政设施管理。1951年春节过后,孔庆普拟定了城墙、城门、牌楼和门楼调查计划,报请局长批准。3月中旬,建设局组成三个“城楼调查小组”,由孔庆普统一指挥。从1951年到1952年,孔庆普主持了包括东直门、阜成门、安定门城楼以及安定门、德胜门和东便门箭楼的修缮工程,并在修缮前后为这些城门楼拍照。1952年初,孔庆普又遵照最新指示,主持分批分期拆除城墙、城楼、箭楼、牌楼、门楼的工作。所有古建筑拆除前都进行了拍照,拆除过程中进行结构考察。

孔庆普既是城墙、城门等古建筑的修缮者,同时也是拆除者,这让他百感交集。他说:“修缮城楼的时候,每完成一项工程,站在城楼上,格外高兴,无比地轻松愉快,那是一种极其美好的享受。此种‘享受’,别人是感受不到的。而拆除城楼的时候,又是另外一种感受,痛心啊!落泪啊!”孔庆普还记得,在拆除阜成门的时候,时任故宫博物院副院长的单士元来到拆除现场,对着城楼深深地鞠了一躬,一句话没说就走了。当年在考察城楼时,孔庆普曾经把自己做的记录资料送给单士元一份。后来孔庆普的资料遗失了,单士元得知后,将孔庆普送给他的资料全部送还。

1951年春,孔庆普被北京市建设局任命为北京桥梁全面调查负责人及河流水文地质勘查组负责人。整个调查过程分为查阅历史档案,访问座谈及实地调查三个阶段。历时三个月的桥梁调查成果卓著:共调查各种市政设施桥梁193座,其中古代桥梁135座,占全部市政桥梁七成左右。今天,北京还很多带有“桥”字的地名,大多都因为当年那里的桥而命名。

茅以升的女儿茅玉麟也来到了活动现场。茅以升基金会在2008年成立了中国古桥研究会,六年多来一直做一些中国古桥研究方面的工作,孔庆普作为古桥研究会的顾问,也积极为古桥的研究和保护出谋划策。

嘉宾祝勇是故宫博物院的研究员,也是知名的文史作者与纪录片导演。他曾写过一本有关北京的书,里面使用了很多外国摄影师拍摄的北京老照片。他认为孔老先生在书中提供的测量数据,比照片更能够真实地还原北京城的空间样貌,为图史互证提供了准确的依据。

武汉大学的历史学博士刘文祥出生于1989年,年龄与孔庆普几乎相差一个甲子。他与在场的来宾和听众分享了来自一个年轻人的观点。他认为这本书是珍贵的历史记录,并且对于像他这样喜爱古建筑的年轻人也十分有价值。

刘文祥说:“我了解到,今天在中国,不管是城市也好,农村也好,有很多像我这个年纪,甚至比我还小的年轻人,开始关注中国的城市文化遗产保护,关注古建筑。而且,已经有很多年轻人组织起来,成立一些保护古建筑的团体。我有一群朋友,他们在福州就成立了这样的团体,走街串巷寻访福州的老建筑,并且搜集了大量资料,传到网上去,做一些有关古建筑方面的宣传。”刘文祥也曾拍摄过一部关于武汉古建筑的纪录片,他希望能有更多的人来关注这些留存在城市里的古老文化遗产。

福建泉州洛阳桥

洛阳桥原名万安桥,位于福建省泉州市东郊的洛阳江上,是中国现存最早的跨海梁式大石桥。建桥工程历时七年,耗银一千四百万两。

河北赵州桥

赵州桥又叫安济桥,坐落在河北省赵县城南五里的河上。赵州桥是隋朝石匠李春设计建造的,距今已有1400年的历史,是世界现存最古老最雄伟的石拱桥。

北京卢沟桥

卢沟桥位于北京西南郊的永定河上,始建于金朝,清康熙时期重建。卢沟桥以其精美的石刻艺术享誉于世。1937年七七事变在此发生,卢沟桥因此成为有历史意义的纪念性建筑物。

桥梁博士篇2

HeMin

(MunicipalEngineeringDesignInstituteofChinaRailwayFifthSurveyandDesignInstituteGroupCo.,Ltd.,Beijing102600,China)

摘要:文章介绍了山东邹城某预应力鱼腹式连续箱梁的设计理念、设计构思和结构分析,对今后鱼腹式连续箱梁的应用有一定的借鉴意义。

Abstract:Thispaperintroducesthedesignconcept,designideaandstructuralanalysisofcontinuousboxgirderbridgewithfish-belliedtypeinShandongZoucheng,whichprovidesomereferenceforthefutureapplicationofcontinuousboxgirderbridgewithfish-belliedtype.

关键词:鱼腹梁闭合框架花瓶墩结构设计

Keywords:Fish-belliedgirder;closedframe;vasepier;structuraldesign

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)14-0119-01

1工程概况

本项目为城市主干路,跨越京沪铁路,为适应交通发展的需求,并结合城市的经济发展及总体城市规划的要求等,在确保功能安全情况下,重视桥梁景观设计,力求大桥总体平纵线形完美结合、结构造型新颖,同时与周围环境和谐协调。该桥采用30m跨径现浇预应力混凝土鱼腹式连续箱梁,不仅较普通连续梁在抗扭、抗弯上有利,而且其边腹板的流线型设计使得它较之普通箱梁风载体型系数更低,满足桥梁对抗风性能的要求。因本工程上部箱梁采用弧形截面,为与之相协调,形成整体的美观效果,墩柱采用新颖独特的花瓶式桥墩[1]。

2技术标准

本线路为城市主干路;设计车速为50公里每小时;桥面宽度为18米.双向4车道;纵坡≤4%;横坡2%,净空高度≥5.5米;荷载等级为公路-I级,桥梁结构设计基准期100年,桥梁结构设计安全等级为一级;抗震设防基本烈度7度,地震动峰值加速度a=0.05g,地震动反应谱特征周T=0.40s。

3上部结构设计

3.1结构构造设计箱梁横截面为单箱3室,梁高1.7m,保持三角箱室内腔尺寸始终不变,以便立模浇注。采用2道直腹板,直腹板跨中厚60cm,支点加厚为80cm;两侧斜腹板厚30cm,顶板厚25cm,底板厚25cm,在中支点处底板直线加厚为40cm。中横梁厚度为250cm,端横梁厚度为200cm。箱梁横断面如图1所示。

3.2预应力布置箱梁根据受力计算配置纵向预应力束,布置了腹板束、顶板通长束、顶板短束、底板通长束、底板短束。在各横梁处均设置了横向预应力束。所有钢束采用高强度低松弛钢绞线,主要技术指标为标准强度1860MPa,屈服强度比≥90%,低松弛(初试核载为70%持续1000h的松弛值≤2.5%)。所有预应力钢束均采用圆锚体系,在各施工缝处预应力筋通过联结器,可以分段进行连续张拉。

3.3结构纵向计算本结构分别采用桥梁博士V3.0平面杆系程序和MIDAS空间分析程序进行结构受力分析,按照现行规范标准对结构的受力情况进行了全面计算分析。内力计算主要考虑了下列各类计算内力:一期恒载(结构自重)、二期恒载(铺装、防撞护栏)、活载内力及基础不均匀沉降、温度力、混凝土收缩徐变、预应力及所产生的次内力等。按部分预应力混凝土A类构件设计,分析了施工各阶段及成桥运营阶段的应力及变形。计算结果表明,长期组合作用下主梁混凝土的最大压应力为14.36MPa、最小压应力为1.92MPa,无拉应力,满足规范要求;短期组合作用下主梁混凝土的最大压应力为14.36MPa、最小压应力为-0.15MPa,拉应力小于规范限值1.33MPa;抗力及主应力均满足规范要求。最大主压应力13.42MPa,最大主拉应力0.62MPa,满足规范要求。

3.4桥面板计算本文采用框架分析法,将箱梁空间三维问题转化为平面框架问题求解。其原理是将箱梁的长度方向上截取单位长度薄片框架,再按结构力学的方法进行分析。具体做法是先加刚性支承进行框架分析,再释放支承,将支反力以大小相等方向相反的力加到框架上,并将释放的荷载分解为对称荷载与反对称荷载分别进行计算,然后将三部分计算结果叠加而成[2]。主桥桥面板沿纵向每米范围内布置2根预应力钢束,间距50cm,两端交错单端张拉。用桥梁博士对该截面按部分预应力A类构件计算。桥面横向恒载集度按10cm混凝土、8cm沥青的桥面铺装进行计算,分隔带另计。汽车活载按车道荷载进行加载。桥梁博士在进行车道荷载加载时,将荷载看作单位力,用“横向分布系数”这个概念来描述汽车荷载作用在桥面横向时所产生作用效果。横向分布系数的计算,应根据某一荷载分布宽度范围内可能有的最大轴重比乘上这一宽度所得出。将主桥横向分成五个部分计算荷载分布宽度:悬臂部分、边腹板支点部分、边跨跨中部分、中腹板支点部分、中跨跨中部分。按照规范计算桥面荷载横向分布系数。计算结果表明,在顶板配置横向预应力钢束后能降低顶板底横向拉应力的水平,尤其是能有效改善由于集中荷载作用而引起的横向弯曲引起的集中效应。横向预应力的设置不仅提高了桥面板的抗裂性、增大了桥面板的横向刚度,而且大大提高了整体结构的耐久性,保证了桥梁结构质量[3]。

3.5横梁计算在两点支承的箱梁桥中,选取两支承点中间的横向间距的时候,我们通常首先要考虑上部结构应具有足够的倾覆稳定安全系数,然后在考虑墩柱自身与上部结构的受力优化。有些时候,我们会使用相对小的支承点之间的横向距离,旨在达到美观目的以及满足地面交通,然而,这样做就相应地加大了悬臂长度,进而增大和提高了结构的横向变形与应力,并且使得倾覆稳定安全系数减少。对于处于悬臂状态的箱室,当支座横向间距越小即悬臂长度越大时,箱梁边室横向受力越不利。因此,在此类弧形底宽箱梁的设计中,支座横向间距取值是否合理对箱梁结构横向受力影响很大。中横梁2.5m范围内布置5根和6根预应力钢束,纵向间距50cm。桥面横向恒载集度按10cm混凝土、8cm沥青的桥面铺装进行计算,分隔带另计。在各种荷载组合下,横梁应力、正截面强度和抗剪强度均满足规范要求。

4下部结构设计

桥墩采用独柱花瓶式矩形桥墩,矩形墩沿横桥向通过圆弧形式进行墩顶扩大。桥梁下部结构墩柱形式采用独柱墩,既节约用地,便于桥下辅道系统对桥下空问的利用;又增强了桥梁下部建筑的通透性,提高了城市桥梁的美观效果。墩顶扩大后设置双支座。对上部结构形成稳定的支承体系,增强桥梁的稳定性和抗震性。花瓶墩采用撑杆-系杆体系进行配筋分析计算。

5结语

本桥上部采用鱼腹式断面,结构轻盈美观,下部采用花瓶墩,墩身设弧形倒角,柔和了结构线条,与箱梁上下呼应,并有意识的对桥梁细部结构优化设计,为今后鱼腹梁的设计提供了经验。

参考文献:

桥梁博士篇3

1.1高校开设课程情况

以南京为例,南京理工科院校中开设了土木工程专业路桥方向的高校较多,这些院校中大部分都购买了相应的土木工程方面的软件,如PKPM结构设计软件,鲁班造价类软件,广联达造价类软件,为了满足学士学位授予权评审要求,因此也建立了相应的专业机房,但是专门开设的有软件应用系列课程的并不多,专业机房的利用率也并不是很高,主要是用于课程设计和毕业设计/毕业论文阶段的集中实践环节教学。民办院校和高职高专、大专院校中对于软件技术应用的课程,开设的相对较多。这样有利于学生在校阶段就能充分接受和社会上需求一致的软件操作训练,从而为日后走上工作岗位做好铺垫。

1.2可开设专业软件技术应用的课程

土木工程路桥方向可开设软件技术应用的课程很多,根据市场需求情况,主要有以下几类。

1.2.1道路桥梁方向设计类课程路桥类可开设软件应用的课程主要有:道路勘测设计,桥梁工程,路基路面工程,专业软件具体又分道路和桥梁计算机辅助设计软件系统两种类型。目前国际主流道路辅助设计软件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。国内常见的道路辅助设计软件主要有:纬地三维道路设计系统,路线大师,EICAD,海地,天正市政道路,鸿业市政道路及路面结构HTDS2003。国内常见的桥梁辅助设计软件主要有:桥梁博士,桥梁大师,桥梁通等等。

1.2.2道路桥梁施工组织及造价类课程工程施工组织及工程造价类可开设软件应用的课程主要有:土木工程施工,建设工程造价,工程造价管理,工程合同管理,工程招投标等课程。专业软件主要有:同望公路造价软件、海德纵横公路工程造价软件、广联达系列软件、上海鲁班系列软件、清华斯维尔系列软件、神机妙算软件、南京未来清单软件等等。

1.3存在的问题及原因分析

社会上存在的工程类软件如此之多,各个地区及企业的实际情况不同,对软件的购买也不一样。各大高校对于软件的购买以及开设相关课程,也是针对学生就业市场需求,以及学校年度设备采购计划而定。对于高校中,要熟练地掌握这些软件需要学生在课后花费较多的时间去练习,而这往往是很多学生不愿做的,只要教师不作硬性规定或要求,主动学习和应用这些软件的学生凤毛麟角。因此,直到大学毕业,真正能够掌握或部分掌握这些软件的学生极少。鉴于以上的情况,高校路桥方向开设软件信息技术类课程,主要还存在着以下几方面问题。

1.3.1现有软件开发合作不理想现有软件开发缺乏统一部门的管理,从而导致很多软件功能基本相同,只是适用地区不一样。同时,很多软件公司里面的员工大多数是计算机等专业出身,对工程实际并不很熟悉,从而设计开发出来的软件,在处理真正的工程实际时,会产生一些偏差。

1.3.2教学资源及人才的缺乏各大高校中的教师,绝大部分是本科—硕士—博士毕业而来,教学经验虽然非常丰富,实际工程经验相对较差,因此教学缺乏与工程实际接轨。

1.3.3学生的主动学习意识还不强学生在校阶段的学习时间非常有限,对于软件应用类的课程,必须要求学习者经常上机操作,熟能生巧,应用软件来解决实际工程图纸中的问题,这样,软件应用能力才能不断得到提高。

1.3.4地区行业标准相对独立由于不同的地区有不同的建筑行业标准,这就使得教师在训练学生软件操作时,必须选择采用某一个省份的地区定额作为教学需求,很多教师都是选择学校所在地的省份的定额,但学生来自全国各地,因此,当学生毕业后如果回到家乡,对于工程软件部分就必须按照工程所在地的操作来进行。

2提高专业软件化程度的措施

提高路桥方向软件化程度的措施,主要有以下两大方面。

2.1高校方面

1)高校工程管理专业编制教学计划的时候,就应该充分考虑,在满足学生修满学分,不额外增加学生学习压力的前提下,开设专门的软件应用课程,而不是仅仅在课程设计或毕业设计的时候集中培训。

2)对于软件的选择,高校在购买软件的时候,要充分考虑市场对软件的评价或用户的多少,而不能单纯考虑价格,尽量购买专业方向的主流软件。我校在充分调研论证的基础上,先后购买了有关专业软件。如天正建筑CAD、鲁班系列软件、PKPM系列软件,EICAD,桥梁博士。为我院土木工程专业路桥方向学生全面提高计算机专业软件应用能力和水平,实现理论与应用有机结合,路桥方向应用型实践教学体系改革奠定了基础。

3)机房的管理。专业教研室应建立自己的专业机房,同时配备专业的维护人员。

4)教师培训。学校应鼓励教师参加各种软件培训,然后服务于教学。

5)积极参加各种软件开发商举办的高等院校软件竞赛。目的不是在于获得奖励,主要是能和其他兄弟院校的学生同台竞争,从而找出自己的差距。

6)校企共建“双师”结构的实践教学团队。通过引进、培养补充紧缺专业人才,加强专业带头人培养和骨干教师队伍建设,强化“双师结构”教师队伍建设。

7)加强实习基地建设,提高生产实习、毕业实习和毕业设计水平。

2.2学生方面

1)鼓励学生认真学习路桥方向各种软件,而不是仅仅为了应付考试,因此,对于软件课程的考核,不应采取课堂考试的形式,可采取机房上机考试,或者布置大作业的形式,让学生充分思考后独立完成,才能达到应有的教学效果。目前,计算机辅助设计已广泛应用于土木工程领域,在毕业设计中加入计算机辅助设计的内容,是提高毕业设计质量与学生计算机应用能力的重要途径。我院根据教改项目的构思,在毕业设计中加入了专业软件应用。目前已经在2013,2014届毕业设计中实施,同时计划在往后的毕业设计中进一步加大专业软件的应用。通过毕业设计环节的锻炼,学生专业软件应用能力得到很大提高。

2)学工部组织成立软件应用兴趣小组或社团,让学生充分了解软件信息后,才会更认真的学习。

3)鼓励学生报名参加各种软件竞赛,走出校园,了解其他兄弟院校的同学情况。同时,对于获奖的学生,应给予表彰。

3结语

桥梁博士篇4

关键词:荷载试验;承载力;数值模拟;试验

Abstract:Throughtheloadtestontheupperstructureofabridgebuiltin1998,andcombiningwiththesimulationbyDoctorBradgeandMidasfiniteelementanalysissoftware,thepaperconcludesthemechanicalpropertyoftheprestressbridgeupperstructureunderthestatic,dynamicloading,andverifiesthefeasibilityofinherentself-vibrationpropertyoftheoreticalcalculationpre-stressedbeam.Andthenthispapermakesaseriesofbeneficialconclusionforprovidingreferenceforsimilarprojects.

Keywords:loadtest;bearingcapacity;numericalsimulation;test

中图分类号:U448.35文献标识码:A文章编号:

1概述

公路做为交通运输重要通道,关系到社会和地区经济发展,其重要性得到了社会的广泛关注。而桥梁做为公路交通的咽喉,其通行能力制约着公路交通运输。目前,桥梁工程界已普遍认识到对现役桥梁结构安全状态进行评估的重要性[1]。在我国的桥梁结构中,中小桥梁数量多,担负相当大的运输任务[2]。随着交通量日益增大,这些中小桥的承载力势必将影响道路的通行能力。目前我国桥梁检测通常采用规范允许钢筋混凝土桥梁裂缝做为重要指标,对于汽车荷载下桥梁的受力特性分析能对桥梁上部结构运营状态做出评估,对后期的运营安全有较高的指导意义。

本文通过桥梁静、动荷载试验以及数值模拟对桥梁承载力进行分析研究,得出一些宝贵数据和有益的结论,希望为桥梁设计及检测评估工作提供技术支持。

2荷载试验

本桥所跨河流与路线交角45°,桥梁修建于1998年,桥面净宽15.5米两侧0.5米防撞护栏,上部为6孔13米钢筋混凝土简支空心板桥,3孔一联,共分两联;下部结构为4柱式钻孔灌注桩基础。桥梁现状除有些铰缝脱落外,其余结构良好。

2.1荷载试验目的

1)静载试验,确定结构测试截面的应变分布情况、桥梁结构实际受力状况;

2)动载试验,掌握桥梁结构的动力特性。

2.2荷载试验仪器设备

本次桥梁荷载试验采用国内先进的土木工程测试仪器、设备,具有测试精度高,抗干扰能力强,稳定性好等特点。主要仪器设备如表2.1所示。

2.3荷载试验内容

2.3.1静载试验

根据简支板桥受力特点及既有同类桥梁的病害特征,选择结构主要控制截面进行静载试验。本桥上部为简支空心板结构,故测试截面选取L/2(应变、挠度)、梁端截面(支点沉降)。

荷载效率η应满足0.8

试验加载采用40吨左右的重车,根据控制截面的内力影响线布载,测试截面通过移动加载车达到试验目标值,使控制截面的弯矩与标准活载作用下的设计弯矩之比达到试验荷载效率的要求。

(1)试验内容

灌渠中桥桥跨组合为6孔13m简支空心板。根据现场条件及结构的受力特点,确定选取雄县方向第1孔为试验孔,试验孔主要测试跨中截面底缘应变及跨中挠度。

全桥主要测试断面见图2.1,试验跨挠度测点布置见图2.2。

由上表可知跨中截面A4-A6测点在加载过程中下缘出现开裂导致部分测点失效,因此应变分析应针对跨中位置处混凝土应变推出的钢筋应变进行。跨中截面空心板底及梁侧应变测点校验系数除个别绝对值较小点外,实测应变残余均小于20%。在最大级试验荷载作用下跨中截面处的钢筋应最大拉应变(推算)为71με,理论计算值为122με,两数值做比可求出其效验系数为0.58,满足《评定规程》中钢筋混凝土梁桥裂缝宽度及应力校验系数在0.40~0.70之间的要求,说明试验空心板结构强度满足要求。

经试验现场观测,在加载最大级对称试验荷载过程中,对试验孔跨中截面板底及侧面进行观测,裂缝均未超限,说明试验空心板结构强度满足要求,这与表2.4中应变测试结果得出结论是一致的。

3)挠度分析

表2.6所示为A截面挠度测点在工况一对称试验荷载下的实测挠度值。

实测挠度残余较小,相对残余均明显

2.3.2动载试验

桥梁结构的动力特性,如固有频率、阻尼系数和振型等,只与结构本身的固有性质有关,是结构振动系统的基本特征,桥梁结构在实际动荷载作用下,各部位的动力响应,反映了桥梁结构在动荷载作用下的受力状态。

(1)试验内容

本桥动载试验拟通过脉动试验和行车试验测定桥梁作为一个整体结构在动力荷载作用下的受迫振动特性和结构的自振特性,以评价结构的现有工作状态。

本次动载试验选择在简支空心板第6孔上进行,在测试跨跨中截面处布置竖向振动测点,测点布置如图2.6所示。

(2)自振特性测试

桥梁所处高速公路封闭交通,通过测试,测定结构由于风荷载、地脉动等随机荷载激振而引起的桥跨结构微幅振动响应。采用北京东方振动和噪声技术研究所开发的模态分析软件进行自振特性参数分析。

在1#墩墩顶设置参考点,在各跨跨中、墩顶布设测点,测试时间为0.5小时,详细测点布置见图2.4。

在测试桥跨结构振动响应要注意保证信号完整,信号测试长度应足够,并需照顾到各测试通道的动态范围,小信号足够灵敏,大信号不饱和,测试时配有示波器监视振动响应信号的质量。

(3)测试结果分析

自振特性测试时,采样频率设为51.2Hz。频谱分析及模态识别时,为增加频谱分析的分辨率,放大器低通滤波器设为20Hz,分析采用20Hz以内的信号。

测试时程曲线及幅值谱见图2.5。

信号的频率应为随机激振下的结构自振频率的体现。

3数值分析

3.1静载试验

对该桥结构进行计算分析,采用桥梁博士软件。桥梁博士计算模型见图3.1、3.2,试验孔跨中梁中板截面尺寸大样见图3.3。

由图3.4中数据可知,跨中梁底挠度测点在各级荷载下实测值均小于理论计算值,且实测挠度数值连线规律性与理论值基本一致,说明该桥试验孔横向连接性能良好。

本截面实测最大挠度为3.07mm,远小于L/600=13000mm/600=21.6mm,结构刚度满足要求。

3.2动载试验

依据该桥竣工图的几何尺寸和材料参数,采用MIDAS软件,建立有限元模型(图3.5),运用子空间迭代法,对该桥进行模态分析,得出该桥前两阶竖向固有频率(表3.1),使用INV频率计计算阻尼比。

4结论

由前述静载试验结果可知:

通过试验加载过程中对跨中截面空心板梁下缘的观察,发现梁体裂缝均未超限,梁体抗裂性满足要求。

在最大级对称荷载作用下,测试截面最不利空心板下缘通过混凝土应变反推出的钢筋应变测点校验系数0.58,满足《评定规程》中规定的预应力混凝土应变(或应力)校验系数范围(0.30~0.70);该工况下跨中各梁截面实测挠度与理论值的比值为0.25~0.34,满足《评定规程》中规定的钢筋混凝土桥挠度校验系数范围(0.40~0.80)。

梁底挠度测点实测数值连线与理论计算值总体趋势一致,且小于理论值,说明桥梁结构横向连接性能较好。

由前述动载试验结果可知:

从动力特性参数分析结果看来,竖向一、二阶实测频率均高于理论频率,实测频率与理论频率比值在1.4~1.6之间,竖向一阶模态阻尼比为0.66%,竖向二阶模态阻尼比为0.51%。

桥梁刚度高于理论值,结构动力性能正常。

参考文献:

[1]高怀志,王君杰.桥梁检测和状态评估研究与应用[J].世界地震工程,2000,16(2):57~64.

[2]王展意.我国公路桥梁建设的回顾与展望[J].中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九八年桥梁学术讨论会论文集,1999:1~4.

[3]王有志,张宏同,徐鸿儒等.在用钢筋混凝土梁式桥的安全性评估[J].水运工程,200222(5):39~41.

[4]《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)

桥梁博士篇5

关键词:博士后创业创新博士后科研工作站

中图分类号:G644.8文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)11(b)-0200-02

2015年是中国博士后制度实施30周年。2015年11月30日,中共中央政治局常委、国务院总理会见了中国博士后青年创新人才座谈会代表,并发表重要讲话指出,博士后具有深厚知识基础和探索创新能力,是实施创新驱动发展战略的高层次人才群体。他提出三点希望:一要争做创新突破的探索者。二要争做创业创新的践行者。聚焦经济社会发展需要,推动产学研用紧密结合,更多深入基层实际,更多发挥企业作为创新主体的作用,将创新成果加快转化为现实生产力。与各地众创空间有机对接,促进大众创业、万众创新上水平,让更多人拥有施展才华的平台,创造就业岗位,创造社会财富。三要争做世界创新潮流的弄潮者。中共中央政治局委员、国务院副总理马凯也指出要聚焦创新引领发展,深化体制机制改革,积极扩大国际合作,加大政策支持力度,大力扶持创新创业,更好发挥博士后制度在培养创新型青年人才、推动大众创业万众创新中的重要作用。

随后国务院办公厅《关于改革完善博士后制度的意见》([2015]87号)(以下简称《意见》)。《意见》明确提出:坚持服务发展,扶持创新创业。把扶持创新创业作为改革完善博士后制度的着力点,制定扶持政策,引导博士后研究人员到企业创新创业,把科研成果转化为生产力。《意见》的出台,为博士后在创新创业方面提供了政策依据和指导,特别是为企业博士后的日常工作提供了强大的原动力。

1江苏省博士后工作站基本建设情况

国家实施的企业联合培养博士后为产学研用合作、科研成果转化、企业转型升级等提供了很好的平台。以江苏省为例,截至2015年底江苏省已经建立了400多家部级博士后科研工作站,工作站总数位列全国第二,占全国设站总数的11%,分布在全省13个市98个县(市、区),地区覆盖率达99%,涵盖了电子信息、生物医药、现代制造、现代农业等支柱产业、新兴产业和重点行业,基本涵盖了该支柱产业、新兴产业和重点行业。工作站在站人数超过1100多人,博士后已成为最具创新创业能力的高层次青年人才群体,为江苏的科技创新和经济社会发展发挥了重要作用。

特别指出的是,江苏为充分发挥博士后制度在高层次人才队伍建设和创业创新工作中的重要作用,加快建立以企业为主体的技术创新体系,促进产学研结合,促进科技成果转化为生产力,在努力建设和发展工作站的基础上,2008年在全省范围内实施了省博士后创新实践基地建设工作。实践基地的设立作为工作站的有效补充,对于引导更多的高层次创新型科技人才向企业集聚,加快博士后创新创业,都起到了积极地推动作用。截至2015年底,共建设有303家创新基地,为博士后创新创业提供了良好地平台。

2企业博士后创新创业能力存在的问题

在取得优异成绩的同时,在具体运作中,也出现了较多的问题。

(1)企业导师发挥作用相对有限。企业博士后进入企业后,按照规定企业要成立项目指导小组对其项目予以随时指导,但是由于企业自身创新能力的欠缺,企业导师自身的专业能力相对有限,对博士后的指导相对较少。

(2)缺乏水平较高的科研团队扶持。红花还需绿叶扶,独木也难支。科研项目往往需要一个团队的集体作战,而有的企业缺乏一定水平的科研团队,集体研发能力不突出,寄希望于一位博士后的能力,往往达不到预期的目标。博士后孤军奋战最终会使企业博士后双方两败俱伤。

(3)企业博士后引领作用有待发挥。企业博士后进入企业从事科研研究,完成既定项目仅仅是一方面,《全国博士后管委会关于扩大企业博士后工作试点的通知》(人发[1997]86号)指出企业博士后要为企业引进和培养高水平人才。可见搭建校企合作桥梁,为企业引进和培养高水平人才才是校企联合培养博士后的主要目的。而实际中企业在发挥博士后人员引领作用时,更多的是倾向于科技创新,而对人才引进和培养的重视程度则略显不足,不能发挥人才聚集效应,不能很好地让企业的创新持续化。

(4)部分企业重使用,轻管理。部分企业负责博士后工作的人员流动性大,更换频繁,业务管理知识缺乏,使得博士后在站期间科研难以维持良好持续运作,甚至有的企业直接是博士后笔者同时承担工作站日常管理业务。

3提高企业博士后创新创业能力的几点建议

国家关于博士后管理《意见》的出台,为企业博士后创新创业提供了政策保障,为校企协同创新提供了有力的外部条件。同时校企联合培养搭建了合作的桥梁,产学研结合紧密。当然设站单位也要注意查找自身问题,找出解决办法,力促博士后在站期间成果丰硕。

(1)三位一体,为企业博士后提供有效技术指导。一方面设站企业自身要提高科研水平,聘请高层次科研人员和自己人才组建项目指导小组,进而能够使得博士后能够在团队中施展其才华,高层次人才的使用方式可通过外聘、兼职等形式灵活机动;二者是流动站合作导师要充分发挥高校科研优势,为博士后在企业的研究提供最大程度的智力支持;三是同时可充分发挥博士后的桥梁作用,尽可能从高校科研院所吸引博士、硕士、学士等人才到企业工作,高校科研院非常希望自己培养的学生具有一定实践能力,乐意把自己的学生送往企业进行锻炼。如此企业项目指导小组、流动站导师、院校学生“三位一体”,形成合力,企业博士后在日常工作中方可游刃有余,成效显著。

(2)优化科研环境,强化团队作战。企业除发挥导师作用外,还要从硬件和软件两方面优化科研环境,为博士后创新创业提供良好地平台。首要的是为博士后创新创业提供团队支持,一个篱笆三个桩,事实已经证明,单打独斗的科研模式已经不适应现在的项目研发。一定建立团队配备助手,再者企业要加大投入,针对课题项目的特点,多方调查研究,舍得投入,给博士后创新创业提供必备的研发经费,不投入不会产出。

(3)强调产学研互动,促科技成果转化。企业博士后是企业和高校科研院所之间的桥梁。企业要充分利用博士后科研平台,吸引和使用更高层次的人才和先进的技术成果,必要可奉行“拿来主义”,直接将高校科研院所的成果予以转化。南京工业大学在和江苏长青农化股份有限公司博士后工作站合作共培养了5名博士后,博士后作为纽带,充分融合了学校和企业,企业和合作导师。使得导师团队的科研成果能够在企业成功转化,企业自身的技术难题得以很快解决,产学研成效明显。

(4)加强组织体系构架,强化在站管理。首先要完善制度体系,指定适合自己的相关管理办法,规范博士后进(出)站与在站管理、日常(出站)考核、薪酬待遇、经费使用、导师(或项目指导小组)配备等内容,做到有章可循。再次要健全组织架构,企业要建立相对稳定的组织架构,能够配置专门的管理人员,明确职责,分清责任,持久的为博士后解决繁杂的事务性问题,避免出现博士后进站后即是科研人员有是管理人员的“多肩挑”局面。还有就是严格在站管理,加强监督,强调激励,激励他们按计划完成科研任务。考核可分为进站考核、中期考核、期满考核和日常考核,考核结果与业绩奖金挂钩。这方面,江苏省苏州市相城区部分设站企业在当地政府的指导下相对运作良好,规范,相应设站单位成果丰硕。

企业博士后制度是科技成果产业化的一条有效路径,是博士后创新创业的宽广平台。当前的博士后培养政策和内外部环境已博士后创新创业创造了有利的条件,校企要创新工作思路,改进博士后培养方式,优化校企合作模式,真正实现博士后的创新创业,为企业转型升级,大众创业、万众创新贡献一份力量。

参考文献

[1]王超.校企合作:博士后研究成果与企业资源的整合[J].江苏高教,2013(1):94-95.

[2]王一鸣.企业博士后科研工作站再探讨――产学研合作的深化与创新模式的会聚[J].科学管理研究,2013(4):41-44.

[3]戴翔.产学研合作中企业博士后协同创新研究[J].人力资源,2015(6):134.

[4]葛昀洲,赵文华.美国研究型大学校企联合培养博士后管理体制分析――基于罗格斯大学RPIF项目的研究[J].复旦教育论坛,2015(4):94-99.

桥梁博士篇6

型的分析方法和设计概要,为同类桥梁的设计提供参考。

关键字:梁拱组合桥;钢管拱;分析;设计。

中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:

1概述

拱桥按照结构体系分为简单体系拱桥和拱梁组合体系桥,钢管混凝土梁拱组合桥是在传统拱桥基础上形成的新的结构形式,在60~200m跨径范围内,该桥型具有造价低、施工方便、造型美观等优点,因此颇具竞争力。特别是对于平原地区受通航和两头接线问题的影响,桥面建筑高度小,软弱地基的情况下,更具优越性。

2工程背景

以泉州百琦湖大桥为工程背景,本桥主桥为主孔80m的下承式钢管混凝土系杆拱,左、右两边孔为51m的变截面钢筋混凝土半拱。主孔的推力依靠高强钢丝组成的强大的系杆施加给边孔拱肋的水平力来平衡。主孔80m的大拱圈由两条特别适合于受压的轻质高强的钢管混凝土等截面拱形空间桁架组成,拱矢度1/4.5。边孔51m半拱的拱圈则是两条实心的变截面钢筋混凝土矩形拱肋,拱矢度1/6.6。主桥计算跨径80m,计算矢跨比1/4.5,。

3有限元分析

3.1模型介绍

3.1.1平面模型包括拱肋、吊杆、系梁。使用桥梁博士程序模拟:系梁采用预应力混凝土梁单元,共计66个;拱肋采用钢管混凝土组合构件,共计64个;吊杆采用索单元。桥面荷载简化对平面分析的结果影响较大。一般情况下桥面板可以看作中横梁支撑的单向板,恒载应计入中横梁自重,一并加载在系梁相应吊杆位置,靠近系梁位置的桥面板可以考虑按45°分配线直接作用到系梁上。①应作用在系梁,②应作用在中横梁。桥面板荷载分配示意图一期恒载吊杆位置集中力909.48kN(包含中横梁和部分桥面板自重),拱脚位置集中力1842kN(端横梁自重),系梁局部荷载13kN/m(分配到系梁的桥面板恒载)。

二期铺装、人行道板及栏杆与桥面板作用类似,分成两部分,靠近系梁位置部分按均布荷载作用在系梁上,大小为15.53kN/m,其余部分按集中力通过横梁作用在系梁吊杆位置,大小为378.86kN。

3.1.2空间模型包括拱肋、系梁、吊杆、端(中)横梁、桥面板、风撑。使用MidasCivil程序模拟:拱肋、系梁、横梁模拟为空间梁单元;吊杆、风撑模拟为桁架单元;桥面板模拟为板单元。模型只需作用二期荷载,铺装、人行道板及栏杆按压力荷载作用在桥面板单元中。

3.2分析对比

以成桥索力优化为着手点,对平面计算模型和空间计算模型分别进行分析比较,进行相互印证,同时找到他们产生计算差别的原因。对中横梁、端横梁、桥面板的计算提出建议,并提出吊杆施工索力控制的方法。

3.2.1索力优化

平面计算模型中,成桥索力优化采用有条件弯矩势能最小的方法,优化条件包含一期荷载、二期荷载,该程序本身优化时不提取施工阶段荷载。

空间计算模型中,参考平面模型成桥索力作用下系梁内力值为优化内力条件,使用未知荷载系数(影响矩阵法)优化成桥索力。两种模型优化结果的最大误差6.6%,因为他们的优化的约束条件不完全相同,使用桥梁博士优化条件是整个结构的弯矩势能最小原理;MidasCivil则是通过试算弹性支撑连续梁的吊杆节点弯矩后,依此为优化条件进行优化。并且所谓优化问题,是从无数组解中找到相对最优的问题,着重点不同,结果自然不同。设计者只关心系梁的受力均匀性,跟同时关心系梁、拱肋荷载效应肯定是不会得到相同的优化结果。

3.2.2施工索力控制

该桥采用先梁后拱,一次落架的施工工艺,索力张拉可以通过无应力状态控制法。在拱肋上直接挂设吊杆,并根据该施工阶段内力需要进行索力初张拉,记录张拉T和张拉后拉索的几何长度,即可求得现阶段该吊杆的无应力长度l1,除非以后的施工阶段又张拉或者放松该吊杆,该吊杆的无应力长度l1便不会改变,只要在最后一次调整索力时,将吊杆由当先的无应力长度l1调整到成桥索力优化状态的无应力长度l0即可,该过程可以通过锚头处吊杆的伸长量控制,这样全桥索力自然回归到成桥优化状态[3]。考虑到混凝土的收缩徐变及拉索的非线形,由上述安装计算得到成桥状态与预定的成桥状态有差异,这种差异可以通过正装迭代分析来修正。

3.2.3横梁计算

中横梁犹如受系梁竖向弹性支撑及扭转刚度约束的悬臂简支梁,拱肋布置在机非隔离带之间时,受力介于悬臂简支梁和固结悬臂梁之间,

但偏于悬臂简支梁;拱肋如设置在桥梁外侧,中横梁受力介于简支梁和固端梁之间,但偏于简支梁。跨内绝大多数中横梁受系梁抗扭刚度的影响有限,中横梁在系梁位置的节点左右弯矩不同,差值71kN·m。这部分弯矩很小,通过系梁扭矩一部分转化为端横梁面内弯矩,一部分传递给旁边的其他中横梁分担。该桥梁左右拱肋布置较近,中横梁跨中为负弯-459kN·m。这与简化为悬臂连续梁计算结果基本一致。

越靠近拱脚的中横梁受系梁的扭转刚度影响越大,略偏向于固结梁,中横梁在系梁位置的节点左右弯矩不同,差值452kN·m。这部分弯矩差值相对较大,主要通过系梁扭矩转化为端横梁面内弯矩。中横梁跨中产生了正弯矩190kN·m,这与简化为固结悬臂梁计算结果更为贴近。系梁大部分扭矩转化为端横梁面内弯矩,少量转化为拱肋面外弯矩及扭矩,端横梁其受力特征,犹如存在支座强制转角位移的悬臂连续梁。

3.2.4桥面板计算

桥面板按空间板单元计算,跨中最大正弯矩2kN·m,支点最大负弯矩为8.35kN·m。桥面板简化成单向板,采用力法易得跨中弯矩ql2/24=4.2kN·m,支点弯矩-ql2/12=-8.3kN·m。虽然跨中计算结果相差较大,但是内力很小,总体来说按单向板计算配筋可以满足工程需要。

4总结·基本受力特征

无推力梁拱组合桥由拱肋、吊杆、道桥系三部分组成,是典型的三元结构。道桥系由系梁、横梁、桥面板组成,为活载分布构件;吊杆为力的传递构件;拱肋与系梁为主要承重构件。水平推力由系梁承担,支座处只产生竖向反力,总体反映出简支梁的受力特点,通常做成简支梁或连续梁形式[1]。系梁可以看作是吊杆吊点位置处弹性支撑

的连续梁,拱脚位置参与拱肋的弯矩分配。系梁和拱肋通过吊杆张拉作用形成组合体系,大部分荷载作用转化成它们之间的平衡体系的内力。通过合理布置吊杆间距、张拉索力使系梁或整体结构弯矩能量最低,恒载大部分转换成拱肋的轴力。拱肋如设置在桥梁外侧,中横梁受力介于简支梁和固端梁之间,但偏于简支梁。一般应以成桥状态恒载作用下系梁截面应力满足规范为条件,来优化成桥索力。吊杆施工索力一般使用无应力状态法控制,然后使用正装迭代计算修正。移动荷载通常依靠系梁内布置预应力束来满足截面应力要求。

5结语

只有抓住结构的基本受力特征,才能抓住结构设计的关键所在,有助于对结构的宏观认识,对计算结果的真伪判断。

参考文献

[1]陈宝春.钢管混凝土拱桥[M].人民交通出版

社.2007

[2]金成棣.预应力混凝土梁拱组合桥梁——设

计研究与实践[M].人民交通出版社.2000

[3]秦顺全.斜拉桥安装无应力控制法[J].桥梁建

设.2003

[4]JTGD60-2004.公路桥涵设计通用规范[S]