一种轴对称结构强度可靠性分析算法

本文提出了一种适合于结构功能函数为非线性,且载荷离差较大,节点载荷之间存在着相关性时,计算轴对称结构可靠度的分析算法.这个算法能充分利用确定性有限元的分析成果,在工程中具有一定的推广价值.     

高温下钢筋混凝土梁的时变可靠性分析

混凝土结构在高温作用下,结构的力学性能会发生较大劣化.结构性能的劣化使得结构的实际可靠度比设计可靠度低.考虑了高温下塑性区混凝土对结构抗力的贡献,提出了一种简便可行的钢筋混凝土构件抗力随受火时间变化的模型及火灾作用下可靠性指标的分析方法.采用一次二阶矩方法计算了可靠度指标,以评估在ISO834标准升温曲线作用下混凝土结...     

广义随机空间内可靠性分析的改进一次二阶矩法

传统的可靠度计算方法考虑变量相关情况时,往往要利用正交变换的方法将其转化为不相关的随机变量来求解。然而,当变量之间的相关性较大或者变量之间形成的系数矩阵为负定矩阵时,正交变换求解方法失效。利用广义随机空间内的可靠度理论和改进的一次二阶矩法相结合,一方面可避免正交变换方法的不足,另一方面也避免了传统一次二阶矩法收敛慢的缺点,方法简便易行,程序实现容易,可提高计算效率。     

悬臂拼装斜拉桥主梁线形的计算

悬臂拼装斜拉桥施工速度快、质量高、适应性强,这种施工方法在国外已经广泛应用,国内虽然也有几座应用这种施工方法的斜拉桥实例,但施工的技术理论还有待进一步提高,研究通过计算实例具体介绍悬臂拼装斜拉桥主梁线形的计算方法,为此类桥梁主梁线形计算提供参考.     

某矮塔斜拉桥主梁受力分析研究

矮塔斜拉桥是介于连续梁桥和普通斜拉桥之间的新型桥梁，其受力以主梁为主，拉索为辅。本文通过有限元软件M IDAS建立全桥模型，对主梁最大双悬臂状态及成桥状态进行受力分析，并获得相关结论，可为同类桥型设计提供参考依据。     

某斜拉桥主梁底板纵向裂缝成因分析

某斜拉桥的混凝土主梁底板发生了大面积的纵向裂缝,在分析裂缝成因时考虑了主梁的温度应力、剪力滞和收缩徐变等因素,最终确定温度效应、混凝土的收缩、徐变效应及主梁顶板横向有效预应力不足是该桥主梁底面开裂的主要原因.而使用条件的恶化,包括汽车超载和空气中氯离子等造成的混凝土和钢筋腐蚀等因素,则加剧了裂缝的开展,并形成恶性循环,造成主梁的大面积开裂.     

斜拉桥主梁节段施工过程标高与索力控制可靠度分析

鉴于大跨度斜拉桥结构响应难于显式化、结构非线性程度高,而有限元计算量庞大,以至大跨度斜拉桥施工控制可靠度分析具有复杂性,采用一种改进的可靠度分析方法,即响应面-蒙特卡罗法,进行大跨度斜拉桥施工控制可靠度分析。该方法是结合了大跨度斜拉桥施工过程有限元仿真分析、传统响应面法及蒙特卡罗法,能反映结构几何参数、材料参数和荷载参数变异性影响的大跨度斜拉桥施工控制可靠度分析方法。相对于传统响应面法,该法具有精度高的优点;相对于传统蒙特卡罗法,本方法具有计算量少的优点。将本文方法应用于国道主干线广州绕城公路南环段甘竹溪特大桥斜拉桥施工控制实践中,实现了该桥的施工控制可靠度分析,获得理想的结果,为该桥施工控制目标的制定提供了科学依据,同时也显示了本文方法的正确性与实用性。     

斜拉桥体系可靠度分析

针对大跨度斜拉桥体系可靠度分析中由于失效模式众多带来的困难,结合某独塔斜拉桥的工程实例,应用β约界法搜索对结构失效概率起关键作用的主要失效模式,研究了斜拉桥2级体系可靠度.在搜索主要失效模式的各失效历程中,采用梯度分析随机有限元法计算斜拉桥主塔、主梁和斜拉索各个单元的可靠度指标,应用β约界法确定失效候选单元,将斜拉桥结构体系的失效等效为一个由若干并联子系统构成的串联系统.计算结果表明,斜拉索的失效对整个斜拉桥结构体系的失效起控制作用.     

超大跨度斜拉桥空气静力稳定性研究

空气静力稳定性（也称静风稳定性）是主跨超千米的超大跨度斜拉桥设计和研究的重要问题． 采用三维非线性空气静力稳定性分析方法,对１　４００ｍ主跨的超大跨度斜拉桥进行了空气静力稳 定性分析,并与同等主跨悬索桥的空气静力稳定性进行比较．在此基础上,分别就主梁的高度和宽 度、桥塔结构型式、桥塔高跨比、边主跨比、辅助墩设置、拉索锚固方式等结构设计参数对超大跨度 斜拉桥空气静力稳定性的影响进行了分析,并指出了关键的设计参数及其合理取值．结果表明：与 同等主跨的悬索桥相比,斜拉桥的结构刚度更大,空气静力稳定性更好,适宜采用于超千米跨度的 大跨度桥梁．超大跨度斜拉桥在增大主梁的高度和宽度、采用倒Ｙ形桥塔并增大塔高、减小边跨长 度、边跨设置辅助墩以及部分斜拉索地锚等情况下,都可以获得比较好的空气静力稳定性．     

结构可靠度的一种计算方法

本文采用一次二阶矩法,即在随机变量的分布尚不清楚或不能准确确定时,采用均值和标准差的数学模型,利用泰勒级数把功能函数展开获得线性方程,进而求得结构可靠度的一种计算方法。     

灰色系统理论在斜拉桥动态可靠度分析中的应用

分析斜拉桥结构动态可靠度时,目前抗力衰减预测的基本模型经验性都很大,对具体结构并不一定适用.采用灰色系统理论方法,将结构抗力及多个影响因素看作一个系统进行综合分析,对斜拉桥主梁关键截面抗力衰减进行了预测.这种系统处理的方法将多种因素的影响进行了动态的融合考虑,更接近实际结构抗力变化趋势.针对承载能力极限状态,可以计算得到斜拉桥结构的动态可靠度指标.将灰色系统预测与大跨度斜拉桥结构的健康检测相结合,对研究抗力衰减的预测将是十分适宜的.     

我国公路钢桥结构的可靠度校准分析

对公路钢桥结构的作用和抗力进行了统计分析并基于现行公路钢桥规范对其进行了可靠度校准.通过误差分析和现场实测得出了恒载效应的概率分布和统计参数,其中分别考虑了沥青混凝土和水泥混凝土桥面铺装层自重的不同影响.抗力分析中分别就材料性能不定性、材料及构件几何尺寸不定性和结构计算模式不定性进行了计算,从而得出了我国常用的两种桥梁用钢的抗力统计参数.按照现行规范,分别考虑不同作用效应组合、不同汽车运行状态和活载服从不同概率分布类型的情况下,采用JC法对轴拉、轴压、偏心受压、受弯和受剪等5种构件进行了可靠指标校准.最后经综合分析得出了各级结构在脆性破坏和延性破坏下的目标可靠指标建议值.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段静力行为

为了解混合梁斜拉桥中主梁钢-混结合段的力学行为,按照相似原则设计了厦门马新大桥主梁钢-混凝土结合段的缩尺试验模型,对试验模型分别按照设计荷载和1.7倍设计荷载进行加载,测试试验模型的控制断面和主要构件的应力、变形随加载历程的变化,并结合数值分析对钢-混结合段的传力机理进行研究.研究结果表明:结合段钢结构、混凝土结构及PBL键贯穿钢筋的应力水平较低,结合段具有较强的安全储备;钢箱与混凝土之间相对滑移量较小,钢箱与混凝土之间共同受力工作性能良好,钢结构荷载被比较顺畅地传递到混凝土结构;钢-混结合段传力构件荷载分配合理,设置PBL剪力键的有格室后承压板构造是一种合理的钢-混结合段结构形式.     

基于柔度矩阵法的大跨斜拉桥主梁的损伤识别

根据柔度矩阵的概念,构造出了一个损伤指标.采用有限元方法,对1座设定主梁不同位置发生损伤的大跨度预应力混凝土斜拉桥进行动力特性分析,提出了利用局部最优原则并根据指标曲线峰值点来对损伤进行判定的方法.研究表明,损伤指标可对主梁结构中不同位置设定的损伤进行识别判断;损伤指标随着结构损伤程度的增大而增大,当结构损伤程度不超过40%时,两者之间呈现出线性比例关系,而当结构中产生了很严重的损伤时,损伤指标随着损伤程度的增大而以幂指数的形式剧烈增大.损伤指标的识别精度与测点数目及测试误差有关,当测点数目减少一半时,损伤指标仍可识别出结构中设定的损伤,对模态参数做多次平均处理,有助于减少测试误差,提高损伤指标的识别精度.     

大跨钢斜拉桥实测结构温度场分析

为掌握大型钢斜拉桥的温度分布特点以及确定结构温度效应分析的作用形式,以南京长江三桥温度监测数据为基础,研究大跨钢斜拉桥温度场的特点.首先介绍温度传感器的布置形式,然后分析构件温度随时间的变化规律及考虑太阳辐射条件下其与大气温度的相关关系,随后研究钢箱梁竖向、横向以及索塔的温度梯度特征,最后利用广义帕累托分布模型对100 a重现期的温度作用极值进行预测.研究结果表明:钢箱梁温度与大气温度线性相关,且斜率参数随辐射强度的增强而增大;钢箱梁竖向温差的最大值出现在夏季,其分布形式与BS 5400的规定较为接近;钢箱梁顶板横向温差最大值出现在冬季,其温度分布为多折线形式;塔柱的最大温差出现在冬季,数值为9.94℃;除了钢箱梁竖向温度梯度,其他温度作用极值估计的结果均大于规范的规定.南京长江三桥温度场的分析结果为钢箱梁斜拉桥温度效应分析提供了依据,同时也为桥梁设计规范修编和养护管理提供数据支撑.     

自锚式斜拉-悬吊协作体系桥梁动力性能

讨论了自锚式斜拉-悬吊协作体系在主梁、辅助墩及主塔基础等不同约束方式下结构动力特性。通过分析得出该体系桥梁自振周期长,振型密集且振型间相互耦合;缆、塔、梁共同参与振动,提高了结构的扭转频率,结构的抗风稳定性较好;加劲梁受到主缆水平分力和斜拉索水平分力的共同作用,降低了结构的弯曲刚度,需加大截面尺寸;桥梁各阶振型频率随主梁弹性约束刚度的增加而增加,一阶纵飘频率受弹性约束刚度影响比较显著,其他振型频率影响较小;通过设置边跨辅助墩,可以提高协作体系的结构刚度,增加各阶振型的频率;主塔对结构动力特性的影响取决于基础对塔底的约束强度,当群桩基础足够强大时,其自振频率仅略小于沉井、沉箱基础。     

大跨度拱塔斜拉桥减震隔震分析

大跨度斜拉桥在地震作用下往往会发生各种形式的破坏,如采用必要的减、隔震措施,能够保证桥梁在地震作用下维持特有的力学性能.本文基于大型有限元软件ANSYS为计算平台,利用各种不同的地震动输入以及弹簧单元模拟塔梁结合形式出发,探讨了塔梁结合形式的不同对于大跨度桥梁减震隔震的效果.最后结合工程实例表明,对于大跨度拱塔斜拉桥设置减、隔震支座进行地震反应分析,结果发现只要塔梁结合形式选择合适,就能起到明显的减震效果.     

基于灰色系统理论的寒冷地区斜拉桥索力状态预测方法

基于灰色系统理论,建立了斜拉桥索力状态预测模型,该模型采用全桥索力的灰色关联度作为索力状态的评价指标。由于寒冷地区,索力所经受的环境温差较大,因此,分析了环境温差对索力状态的影响程度。利用温度影响规律对索力状态预测模型中的原始序列进行加权,剔除了预测模型中环境温度的影响,提高了预测精度,使得预测模型能够适用于寒冷地区的索力状态预测。最后以某斜拉桥的索力监测工程为例,验证了预测方法的正确性和可行性。     

大跨度斜拉桥双边箱梁剪力滞效应研究

为明确宽幅薄壁双边箱梁斜拉桥在最大悬臂施工阶段主要荷载对剪力滞效应的影响,以某斜拉桥为研究对象,采用有限元方法计算分析了混凝土双边箱梁截面在不同荷载单独作用及组合作用下的剪力滞效应。分析表明,自重作用下,距离塔根越近,箱梁剪力滞效应越明显;斜拉索索力对主梁剪力滞效应影响规律与自重类似;纵向预应力作用下,全桥剪力滞效应不明显;通过调整纵向预应力及斜拉索索力参数,可以优化双边箱梁的剪力滞效应。