大跨径斜拉桥静风稳定性的参数研究

随着斜拉桥跨径的不断增大,空气静力失稳现象已引起了人们的广泛重视.本文用作者导出的大跨径斜拉桥非线性静风稳定性的方法,编制了计算软件BNAP.对一座主跨1000m的斜拉桥的静风稳定性进行了参数分析与比较,给出影响大跨径斜拉桥静风稳定性的主要参数.     

大跨径刚构-连续组合梁桥整体受力分析与探讨

本文通过刚构-连续组合梁桥与连续梁桥和连续刚构梁桥的综合对比分析,结合某座大跨径预应力混凝土刚构-连续组合梁桥的模型试验和实桥荷载试验,探讨了大跨径预应力混凝土刚构-连续梁桥的力学特点和使用性能,对于完善大跨径刚构-连续组合梁桥的设计理论、指导工程施工,确保结构安全、设计合理等方面都具有重要的参考价值。     

桥梁结构体系的研究、优化与创新

近年来,随着桥梁美学理念的提升和景观要求的提高,桥梁造型不断创新.但与此同时,因规范、地域差异和设计师对结构设计与施工的认识偏差,出现了不少不合理的结构体系,造成造价升高、安全降低、施工麻烦、养护困难的现象.结构体系的合理性及其优化和创新问题突显,对桥梁结构体系的研究显得越加迫切与重要.首先明确结构体系的概念--"结构体系是结构功能、外形及其受力形态的统一",并讨论桥梁结构体系研究的内容与意义,为开展桥梁结构体系的研究奠定基础.在此基础上结合工程实例,介绍体系优化与创新的方法,也为工程师在设计工程中进行合理的体系创新与优化提供借鉴.     

混凝土双轴抗压疲劳累积损伤规律试验研究

本文在对混凝土立方体试件进行定侧压下双轴等幅与变幅抗压疲劳试验的基础上,研究了素混凝土双轴抗压疲劳累积损伤性能。通过对试验结果的分析,证明Miner准则不适于描述疲劳损伤的累积规律;CortenDolan损伤公式可以用于混凝土剩余疲劳寿命的预测。分别选择疲劳最大应变、疲劳残余应变、疲劳变形模量和横向超声波速定义了损伤,得到了不同的损伤累积规律;在综合了纵向变形、模量及横向微裂缝的发展程度的基础上提出了混凝土平均损伤变量,得到了损伤演化方程。本文还应用二级变幅疲劳试验结果修正了常用的损伤等效原理,大大提高了混凝土剩余疲劳寿命预测的精度。本文的研究为混凝土在定侧压下双轴抗压疲劳寿命的预测和损伤评价奠定了基础。     

悬索桥施工过程精细化分析研究

随着悬索桥跨径的增大,主缆恒载索力所占的比重也随之增大,而安全系数又逐渐减小,因此,有必要对悬索桥的施工过程进行更为精确的分析。为此,首先完善了基于悬索精确解析解的索单元,提出了能自动满足主缆与鞍座相切且主缆无应力长度保持不变这两个重要条件的、能方便模拟各种鞍座及其顶推的鞍座-索单元,并根据悬索桥施工计算的特点,提出了在一个荷载步内将不平衡力分级施加的非线性方程求解新算法,最后将数值解析法与有限元法有机地结合起来进行悬索桥理想恒载状态的求解。计算表明,该方法是精确而有效的,可用于采用各种方法施工的悬索桥施工过程的精确分析和施工方案的优化,也为悬索桥的施工控制奠定了良好的基础。     

基于定期检测与遗传算法的大跨度斜拉桥损伤识别

为了对运营中的斜拉桥进行安全性评估,首先需要根据实桥测试结果对结构损伤进行初步识别。在斜拉桥定期索力检测与主梁关键截面的应力监测结果的基础上,提出斜拉桥损伤识别的遗传算法,并编制了复杂结构损伤识别的遗传算法程序,通过各期结构检测结果之间的变化来反演检测期间结构参数的变化,据此识别结构损伤位置与程度,保证了在结构参数化有限元模型存在识别误差的情况下也能得到正确的损伤识别结果。宁波招宝山大跨度预应力混凝土独塔斜拉桥的损伤识别仿真结果表明,本文方法和程序具有较高的识别精度,并可推广应用于其它复杂结构的损伤识别。     

大跨度悬索桥颤振可靠度分析的改进响应面法

介绍一种新的计算悬索桥颤振可靠度方法——改进响应面法。该方法利用传统响应面法将极限状态方程近似表达为简单的多项式形式,有效地解决FORM和SORM无法求解隐式极限状态方程的可靠度问题。另外,改进响应面法的使用还能有效地利用现有的确定性颤振分析软件。通过引入有限元方法,改进响应面法可应用于悬索桥颤振可靠度问题。通过使用重要抽样技术,提高改进响应面法的计算效率和计算精度,有效地解决传统响应面法在结构可靠度较大或失效概率较低时出现的迭代不收敛问题。数值算例验证该方法的效率和精度。最后,用该方法计算江阴长江大桥的颤振可靠度,结果表明基于经验公式的改进响应面法会过高地估计大跨度悬索桥的颤振可靠度。实际的悬索桥颤振可靠度应该采用基于有限元法的改进响应面法进行计算。     

大跨度斜拉桥拉索安全性分析方法研究

斜拉桥的斜拉索在运营期间的安全是斜拉桥结构安全的最重要条件之一,对斜拉索安全性的分析显得至关重要。考虑构成平行钢丝束斜拉索的高强钢丝本构行为的不均匀性和钢丝之间的相互影响,将Matteo的钢丝延脆性模型和MonteCarlo仿真方法相结合,建立斜拉索的强度模型,并从可靠度观点出发分析了斜拉索在桥梁运营条件下安全系数的变异和演化特性,并提出断丝率随服务期演化的线性经验公式来描述拉索的退化问题。在此基础上提出了大跨度斜拉桥拉索安全性分析的工程方法,并以招宝山大桥最长索为例,详细阐述了分析过程,该方法为斜拉桥拉索的安全评估与剩余寿命估算提供了依据。     

桥梁损伤识别的实用模型修正方法研究

对面向损伤识别的桥梁结构模型修正实用方法进行了研究。提出了基于振动特性测量的三步模型修正策略和综合利用通用有限元程序ANSYS的优化功能进行模型修正的方法。为了缩减待修正的参数,根据计算目标函数对每个单元参数的敏感性,进行子结构划分,通过对子结构参数的修正进行结构损伤的大致定位,然后对确定为损伤的子结构的每个单元进行参数修正,进行结构的损伤定量识别和状态评估。修正算法的优化方法采用ANSYS一阶优化方法和随机搜索方法,敏感性分析和模型修正完全基于ANSYS软件进行,较适合于实际工程的应用。为了说明方法的可行性,以某一实际三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁桥为仿真算例,以结构模型的单元刚度衰减来模拟损伤,进行损伤识别,达到了较好的效果。     

碳化概率模型及混凝土结构碳化失效概率分析

混凝土碳化分析是评估混凝土结构长期性能的重要内容。该文分析总结了现有混凝土碳化理论和经验模型。在现有确定性模型基础上,通过添加模型修正项的方法修正确定性模型的误差,建立混凝土碳化概率模型。概率模型中模型参数的后验统计分布特征利用已有检测数据通过贝叶斯更新手段获得。基于建立的碳化概率模型,构建混凝土结构碳化时变失效概率的分析方法,该方法充分考虑模型不确定性对混凝土结构碳化时变失效概率的影响。运用该方法对一钢筋混凝土简支板的碳化性能进行了分析评估。