基于AHP-FUZZY算法的独塔斜拉桥安全性评价

根据独塔斜拉桥的结构特点,结合系统工程中常用的层次分析法和模糊综合评判法对在役独塔斜拉桥的安全性进行了评价.建立了桥梁安全性评价模型,在现场实测试验数据和专家咨询的基础上,采用多级模糊综合评判方法,分析确定了影响桥梁安全性的各因素的权重及隶属度,并得到桥梁安全性的模糊评判结果,按照最大贴近度原则,最终确定桥梁的安全性等级,为在役桥梁的后期养护管理提供了科学依据.     

在役混凝土桥梁结构耐久性评估方法

对在役混凝土桥梁结构的耐久性进行评估是评价其工作性态是否满足设计要求的关键所在.将桥梁结构划分成桥梁结构、桥梁构成、桥梁构件3个层次，提出了桥梁构件划分方法与耐久性关键构件抽样法，并按照不同构件的耐久性劣化影响因素的差异选取了相应的包括构件环境作用因素指标在内的构件耐久性考核指标，从而建立了在役混凝土桥梁结构耐久性的3层次多指标的评估模型.并定义了桥梁结构全寿命周期的5个耐久性典型状态，以5个典型状态来评估桥梁现有耐久性水平，3个层次均划分为5个模糊等级，对应于完好、较好、较差、差、危险5个耐久性状态.基于模糊数学理论，将定性指标给予定量化，采用最优区间型隶属度函数确定构件的耐久性考核指标对各个模糊等级的隶属度，用可信度与频数统计（CMFS）方法确定权重，用综合隶属度评分法进行等级评定.基于以上分析，总结出在役混凝土桥梁结构耐久性评估流程，用Matlab语言编制了评估程序，用该程序对浙江省4座在役混凝土桥梁进行耐久性评估，评估结果与实际情况十分吻合.基于该程序开发的《公路混凝土桥梁耐久性评估软件系统1.0版》，已通过浙江省交通厅的鉴定并初步运用于浙江省公路桥梁管理系统，效果良好.     

抗震结构建筑场地等级的模糊综合评定

抗震结构建筑场地等级的评定是个很重要的工程技术问题,但其中二个重要的评定因素相互耦联,用一般模糊综合评判的方法无法解决.本文在理论上解决了具有部分耦联因素的模糊综合评判的方法问题,在应用上提出了场地等级评定的方法,二者都是比较合理且简便易行的.     

桥梁健康状态模糊综合评判

针对工程实例,将桥梁划分为上部结构、下部结构和附属结构三个子系统。建立构件损伤判别标准,在每个子系统内分别进行各个构件健康评判,并根据子系统内构件损伤比例,确定子系统健康评判结果。按子系统间的相对重要程度,应用模糊数学方法,建立桥梁对不同健康状态的隶属函数,给出桥梁健康状态的模糊综合评判结论。结果表明建议方法具有一定的实用性。     

基于模糊评判理论的既有钢筋混凝土桁架结构可靠性研究

基于模糊评判理论和混凝土结构可靠性鉴定标准,综合考虑影响钢筋混凝土结构可靠性的因素,运用子项目评定等级的隶属函数概念,建立了适合钢筋混凝土桁架结构的可靠性评判模型.利用此模型对某洗煤厂皮带走廊桁架进行了结构可靠性模糊评判,评判结果与现场情况达到了较高的吻合度.     

现有桥梁的可靠性分析

为了准确地把握现有城市公路桥梁的损伤程度,将桥梁评定单元划分为下部结构、支座、上部结构及桥面系等4个组合项目,每个项目包含若干个子项,从而形成子项、项目和单元3个层次,每个层次划分为4个等级.在各个层次上,直接对可靠性进行评级.组合项目的等级评定中引用了故障树的逻辑原理来表示构件可靠性和结构可靠性之间的关系,采用了传力树评级法.同时,把工程模糊论方法应用到结构可靠性分析中,按危险点所占比重划分桥梁组成部分的评定等级,由各组成部分的危险构件百分数可得到构件对各等级的隶属度,从而构成桥梁等级的评判矩阵.通过模糊矩阵的复合运算,对桥梁的危险性进行鉴定,为维护与加固的合理决策提供依据.     

桥梁方案多层多目标模糊优选模型及其应用

在桥梁概念设计阶段,关键是要选择出合理的桥型.在选择过程中需要考虑众多因素,这些因素不仅包括定量因素,而且还包括定性因素,因此桥梁方案优选是一个多目标、半结构性模糊决策问题.为了协调因素之间的复杂关系,提出了桥梁方案多目标模糊决策模型,将众多因素分层考虑,并应用模糊定权的方法来确定因素的权重,这一方法克服了目标函数中用线性评判指标来处理高度非线性多目标问题与确定权重问题的不足.应用实例表明,该模型理论严谨,物理意义明晰,计算方法简洁.     

在役桥梁承载能力检算系数的可靠性校准

为建立与现行桥梁设计规范相适应的在役桥梁承载能力鉴定方法,应用可靠性理论对承载能力检算系数取值进行了校准.根据在役桥梁承载能力检算表达式,引入桥梁结构或构件技术状况评定等级等效于承载能力可靠性分级的假定,以承载能力的可靠性分级标准为依据,详细分析了不同技术状况评定值与承载能力折减系数的关系,提出了基于现行桥梁设计规范的承载能力检算系数建议值.考虑到实际结构或构件抗力分项系数与理论值的差异,给出了承载能力检算系数的修正方法.研究结果表明,对于按现行规范设计的桥梁,若满足目标可靠指标的要求,不同受力状态构件承载能力检算系数的最大值为1.0;按原规范承载能力检算表达式计算的校准值与规程建议值吻合良好.     

震害预测的模糊综合评判及其识别方法

用模糊综合评判法对建筑物进行了震害预测。在进行单因素评判时,较为精确地考虑了单因素中不同量值的影响,并用信息分配法建立了单因素评判的模糊关系矩阵。然后将各单因素的评判结果汇总成多因素评判的模糊关系矩阵,进行多因素模糊综合评判。最后用格贴近度对评判结果进行识别,以确定建筑物的破坏等级。文末以单层空旷砖房的震害预测为例,说明了本文方法的应用。     

模糊综合评判在高校图书馆火灾风险评估中的应用

在综合分析高校图书馆火灾风险性因素的基础上,建立了高校图书馆风险性评估指标体系.鉴于层次分析法的不足,运用模糊层次分析法确定各评估因素的权重值,根据模糊综合评判方法的数学模型对某高校图书馆火灾风险进行评估,得出其火灾安全等级.模糊综合评估结果符合实际,可作为高校图书馆消防安全等级的评判依据.     

桥梁评估与加固理论2019年度研究进展

综合运用现代测试手段、试验技术、评估理论、结构理论、数值仿真、数学统计预测等理论方法和技术手段,对既有桥梁在剩余服役期内的安全性和适应性给出评判,提出维护策略及加固方法,是桥梁工程的重要研究领域。基于该领域最新研究进展,对基于时变理论的既有桥梁可靠性评估方法、结合工程应用的可靠度计算方法、维修加固的策略、钢筋混凝土墩柱的抗震性能及其抗震加固、桥梁加固的新材料、新方法和新装备等研究进行了介绍和总结,并从对既有结构性能衰变的认识、发展新的理论与方法、根据实际需求拓展新的研究领域等方面对研究提出了展望。     

钢结构桥梁疲劳2019年度研究进展

钢结构桥梁具有轻质、高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点,是未来一段时期中国桥梁工程的重要发展方向。但由于服役环境、荷载条件和交通需求、结构体系和构造细节设计等诸多因素的影响,其疲劳问题突出,已成为制约钢结构桥梁可持续发展的世界性难题。作为桥梁工程的热点研究课题,学者们在钢结构桥梁疲劳领域进行了卓有成效的研究,现聚焦钢结构桥梁疲劳损伤演化与服役性能劣化机理、钢结构桥梁疲劳抗力评估与预测、钢结构桥梁疲劳裂纹监测与检测方法、疲劳开裂加固与维护技术等方面,对2019年度的研究进展和下阶段的研究重点进行扼要的梳理和总结。分析了钢结构桥梁疲劳关键问题研究方面的挑战,具体讨论了在钢结构桥梁疲劳失效机制、疲劳抗力评估新理论新方法、疲劳损伤智能监测与检测和疲劳开裂加固关键技术等方面开展深入研究的迫切需求和主要问题。     

桥梁健康监测2019年度研究进展

桥梁健康监测系统利用通信传感设备远程记录运营中的结构持续响应,通过对信号数据的处理分析实现桥梁结构的实时预警与安全评估,从而达到保护结构正常运营、延长结构使用寿命、指导桥梁结构管养与维护决策的目的。桥梁健康监测技术作为桥梁工程领域新兴的分支,已逐渐成为一个热门研究方向。为了促进该领域研究进一步发展,指导健康监测系统在桥梁工程中更高效地应用,对桥梁健康监测系统的实施决策、传感器信号预处理、信号数据降噪处理、模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别、状态预测与评估等关键技术方法的研究现状进行了详细介绍,并对2019年度内相关研究进展及应用进行了总结与评述,最终发现模式识别技术与机器学习方法正越来越广泛地应用到桥梁健康监测的研究中。     

桥梁评估与加固2020年度研究进展

由于大规模建设时期经济高速发展带来的桥梁建设需求与落后的技术储备之间的矛盾,今后10~30年,中国将面临日益增长的桥梁检修压力。基于桥梁评估与加固领域的最新研究进展,介绍了包括桥梁主要病害监测技术的化学方法和物理方法,以及传感器技术和信号处理技术在内的桥梁健康监测技术及装备;对比了基于时变可靠度理论和基于历史数据的桥梁健康评估方法,并论述了结构参数反演相较于人工智能的重要意义;介绍了针对抗弯、抗剪、抗震的局部加固方法,附加结构体系的整体加固方法,及电化学除氯技术等养护方法;介绍了网络级和项目级的维修加固决策方法。考虑到学科交叉特性,对一些先进的传感器、信号处理技术及评估理论也进行了着重介绍,旨在厘清其间内在逻辑,这或许能够起到一定的灵感和思路启发的作用。     

铸造起重机桥架结构分析与局部改进

铸造起重机载荷谱系数大、使用频繁、工作级别高,其桥架在作业时承受繁重的载荷作用。对于薄板焊接的桥架结构而言,构造复杂的部位会存在应力集中问题。针对传统计算很难周全考虑和准确评价桥架结构复杂部位应力分布规律的情况。采用有限元分析方法,在建立逼近真实的离散化模型的基础上,通过有限元分析软件,对现有的铸造起重机的桥架进行了力学性能分析,并和传统计算结果加以对比研究。在此基础上,对桥架结构局部构造的合理性进行评价与改进,使设计方案得到优化,保证铸造起重机桥架结构的工作安全性。     

基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度研究

目前桥梁可靠度分析中缺乏对桥梁实际失效模式的分析和资料,使得传统的体系可靠度分析思路对桥梁进行评估带有很大的不确定性,因而本文根据桥梁结构可靠度理论与结构地震易损性的研究现状,并结合传统可靠度分析中的现有观念与常用方法,提出了基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度方法.该方法利用结构易损性分析的优势,根据选定的损伤准则来计算结构不同构件在随机荷载下的失效概率,能够给出结构各个构件的易损性曲线来判定出结构的最不利位置,从而为随后的结构体系可靠度分析提供便利.本文以地震荷载为例,给出了基于结构易损性分析思路的桥梁可靠度分析实例,以便具体地阐述这种思路.     

大跨径人行天桥静、动载试验检测与评价分析

对长安大学人行天桥进行静、动载试验检测,基于结构损伤识别和承载力评定原理建立了桥梁的有限元数值分析模型,针对该人行天桥的结构特点、结构外观检查结果和使用现状设计了静、动载试验检测方案。对现场静、动载试验数据和数值模拟结果进行了对比,并对该类桥梁结构的承载力与安全性评估、健康检测及损伤诊断过程进行了具体的分析和介绍;对结构性能和使用状态进行了综合评价,并根据其结构损伤和病害特点进一步提出养护方案。结果表明,该桥虽受力状况复杂,但使用状况基本完好。     

桥梁抗爆与抗火2020年度研究进展

近年来能源交换的需求量随各区域经济的飞速发展而不断增大，装载运输“燃、汽、爆、化”的危化品车辆日益增加，由车辆导致的爆炸或火灾层出不穷，桥梁结构的运营安全受到严重威胁。作为桥梁防灾的热点问题，学者们在桥梁抗爆与抗火领域进行了卓有成效的研究，现以2020年发表的中英文论文为主，对国内外学者在爆炸冲击荷载试验与数值模拟方法、桥梁火灾试验与模拟技术、桥梁抗爆性能及劣化机理、火灾下桥梁损伤机理与安全评估、桥梁抗爆安全评估方法、过火后桥梁性能演化与灾变机制等方面所取得的研究成果进行扼要综述，通过系统分析表明：爆炸试验技术与结构高应变率下的力学特性研究、复杂火灾环境下桥梁结构断面温度传递与分布规律、多灾耦合作用下桥梁结构的损伤演化、灾变机制和桥梁结构安全评估体系等方面的研究欠缺。为保证桥梁结构在全寿命周期内的服役安全，爆炸、火灾等极端荷载条件下的结构特性和运维安全是当前构建桥梁运维安全保障体系中的重中之重。     

基于结构健康监测系统的桥梁数据异常诊断研究

桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究, 然而, 这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的. 在实际的环境里, 由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响, 使得监测系统产生损伤误报, 增加了虚警率; 同时, 由某些外部荷载引起的突发事件, 可能会对结构有严重破坏, 不利于桥梁的安全维护和管理. 为了保证桥梁的安全, 提高桥梁结构监测的有效性, 有必要对特殊事件进行异常诊断. 该文将一类识别方法应用到桥梁数据诊断中, 即通过核主成分分析和超球面一类支持向量机方法将一般监测数据和特殊事件数据有效区分, 并利用江阴大桥的加速度传感器数据验证了该方法在船撞、台风、传感器装机噪声和传感器跳变信号下的有效性.