结构可靠性问题研究的新进展

回顾并评述了结构可靠性问题研究领域的若干新进展,重点介绍了基于遗传算法和神经网络的结构可靠性分析方法和非概率可靠性分析方法的要点。     

钢-混凝土组合直箱梁变形理论分析及应用

组合箱梁结构刚度计算采用换算截面法没有考虑钢梁与混凝土翼板之间的滑移效应,使组合箱梁刚度较实际刚度偏大而变形较实测值偏小.利用Goodman弹性夹层假设,引入轴线滑移函数考虑组合箱梁轴线变形引起的滑移效应,通过组合箱梁受力平衡方程推导出钢-砼组合箱梁考虑滑移效应的变形平衡微分方程,得出方程相应的通解,根据边界条件获得钢-砼组合箱梁的变形表达式.算例应用计算结果表明,该分析方法能准确方便地求解钢-砼组合简支直箱梁变形,同时可得到钢-砼组合箱梁的内力,为钢-砼组合箱梁的安全设计提供理论依据.     

桥梁结构边界条件变异对固有振动特性的影响分析

针对实际桥梁结构复杂的边界条件，分析其对结构固有振动特性的影响因素。采用解析的方法分析简支梁在纵向不同程度的约束效应，以及简支梁、连续梁支承处不同刚度弹性扭转约束对结构自振特性的影响，并提出利用有限元分析来考虑复杂结构的边界条件变异影响的方法。最后以重庆轻轨PC梁以及一中承式拱桥的实测及计算固有频率结果验证了实际边界条件变化对固有频率的显著影响。     

大跨度叠合梁斜拉桥非线性稳定研究

为研究大跨度叠合梁斜拉桥非线性稳定的变化规律和失稳过程,以主跨360 m的西固黄河大桥主桥为研究对象,通过有限元数值模拟计算结构在典型施工阶段、成桥及运营阶段的非线性稳定安全系数及其失稳模态;重点分析结构在成桥状态下从初始加载直至达到其极限承载力这一过程中斜拉索应力、索塔等效应力变化和结构关键部位的荷载 位移曲线。结果表明:主桥施工典型阶段、成桥及运营阶段的非线性稳定安全系数均满足设计要求,结构失稳均以索塔纵桥向失稳和主梁面内失稳为主;主桥从初始加载直至达到其极限承载力这一过程中,部分斜拉索发生断裂,主梁和索塔连接部位出现塑性区,失稳破坏过程合理;索塔和主梁的荷载 横向位移曲线表现出较为明显的非线性效应。     

初应力和黏结滑移对钢管混凝土长期变形的影响

利用ANSYS程序建立考虑钢管初始应力、屈服和黏结滑移效应的钢管混凝土长期变形分析三维实体有限元模型.对模型中钢管初始应力和黏结滑移效应模拟方法的正确性进行验证;通过算例系统研究上述3种因素对钢管混凝土收缩徐变变形及应力重分布的影响.结果表明：对收缩徐变后钢管仍处于弹性阶段的钢管混凝土构件,初始应力不会对其应力重分布产生影响;若收缩徐变后钢管屈服,则应力重分布不再发生,但变形速率增加,设计人员需引起重视;钢管混凝土的长期变形计算应根据不同约束条件选择是否考虑黏结滑移效应;其中底部钢管与混凝土全部约束构件的完全黏结假定成立,但对仅约束管内混凝土的构件收缩徐变计算,应考虑其黏结滑移效应.     

基于OBE理念的桥梁工程专业教学设计PBL方法创新与尝试

随着教育改革创新的不断深入,为推动现代教育技术与教育教学的深度融合,提高高等工程教育的教学质量,根据桥梁工程课程教学所面临的新形势,引入基于OBE理念的PBL教学方法并应用于教学中。桥梁工程作为土木工程专业开设的一门基础理论课程,具有知识面广、实践性强、难度大的特点。结合教学经历和学生反馈,对桥梁工程教学内容、教学法的目标分解、教学法实施与应用进行改革,从"以问题为主线、教师为主导、学生为主体"三方面出发,搭建创新型课堂,以桥梁事故和连续梁桥施工方法为例进行说明。通过实践应用,不仅激发了学生主动求知的欲望,培养了学生的创新思维和团队协作能力,还提升了学生认知问题、分析问题和解决问题的能力,提高了成果产出。     

土木工程专业课程思政的融入路径 ——以混凝土结构设计原理为例

土木工程类专业课学分占比大,专业课程思政融入路径直接关系到课程思政教学体系建立的成败。将思政元素有机融入专业课堂教学,实现润物无声的育人效果,是土木工程教师的新挑战。以混凝土结构设计原理课程为例,探讨了土木工程类专业课程思政教学目标、支撑点与融入路径。土木工程专业课可围绕政治认同与国家意识、品德修养与专业伦理、学术志向与科学精神等3个维度设定课程思政目标。其中,课程的绪论部分多涉及课程概述、工程应用、发展历程及学习方法等。此部分可以挖掘并融入政治认同与国家意识、品德修养与专业伦理两个维度的思政元素。专业知识点章节部分可以通过收集各个知识点的历史文献与经典实验,挖掘并融入学术志向与科学精神维度的思政元素。     

基于退化梁单元的混凝土结构徐变分析

应用退化梁单元分析了混凝土结构的徐变问题。在实际混凝土结构中,混凝土结构的徐变与混凝土开裂等非线性行为存在相互耦合作用。退化梁单元采用了三维结构的几何和物理方程,结合分块积分技术,可以方便地模拟钢筋混凝土结构的各种非线性行为。应用Trost-Bazant方法,建立了退化梁单元混凝土结构徐变分析计算方法。算例分析表明了计算结果的正确及在实际混凝土结构徐变分析中计入非线性行为的必要性。     

几何非线性结构的徐变效应分析

主要研究了几何非线性结构的徐变效应问题。在大变形理论的基础上,给出了空间梁单元的非线性几何方程,阐述了几何非线性结构进行徐变效应分析的原理和方法,并建立了相应的平衡方程。考虑徐变效应的内力重分布的影响,得到了按施工阶段进行几何非线性结构的徐变分析的增量形式和分析步骤。最后通过与试验结果进行比较,验证了程序的正确性。     

预应力混凝土梁长期变形的随机性分析

由于混凝土收缩徐变具有显著的不确定性,需要采用随机方法进行有概率保证意义的长期变形分析。采用基于响应面的蒙特卡洛抽样技术,将GL2000模型中影响长期变形的因素作为随机变量,建立了预应力混凝土梁的长期变形随机性分析模型。利用该模型对某预应力混凝土简支梁开展了长期变形随机分析,同时对模型中各个随机变量进行了敏感性分析与参数分析。结果表明,对长期变形有较大影响的随机变量有:徐变模型的不确定性,弹性模量模型的不确定性,二期恒载值的不确定性,张拉控制应力值的不确定性;为抑制梁体长期变形,施工控制中应严格控制张拉应力精度与推迟二恒加载时间。