锚杆抗滑桩系统可靠性设计分项系数研究

研究了锚杆抗滑桩系统可靠性设计的分项系数方法,讨论了系统随机变量的选取,将系统的失效模式分为桩身的剪切破环、锚杆的拉断或拔出和地基承载力不够引起的系统失稳,提出将锚杆抗滑桩作为串联系统,分别推导了锚杆和抗滑桩的分项系数表达式,建立了锚杆抗滑桩系统的可靠性设计理论。通过实例,验证了方法的合理性和实用性。     

公路桥梁地震设计状况荷载组合分项系数研究

为了在保障桥梁目标可靠度指标的前提下,确定最优的地震设计状况荷载组合分项系数,使桥梁结构以最为经济的抗力方式抵御外加荷载,从而对现行的桥梁设计规范地震设计状况进行优化,为今后公路桥梁地震设计状况荷载组合计算提供理论依据和指导意见,以2座连续刚构桥为依托工程,建立空间动力有限元模型,采用M onte-Carlo法并基于动...     

基于可靠度的钢筋UHPC受弯梁材料分项系数研究

为确保规范的计算公式满足可靠度要求,对在编《公路桥涵超高性能混凝土应用规范》正截面抗弯承载力表达式中的UHPC材料分项系数进行分析与校准。基于现有文献,收集整理中国共648个UHPC抗压强度、210个抗拉强度和53根受弯梁的试验数据,得到相关变量的统计参数。随后建立4 158根UHPC受弯梁的计算空间,采用蒙特卡洛模拟对其进行可靠指标计算与敏感性分析,考察截面类型、材料强度、截面纵筋率及活恒载效应比等参数对钢筋UHPC受弯梁可靠指标的影响。基于分析,对计算空间进一步细分,以截面纵筋率为0.05、活恒载效应比为0.05~0.5的T形梁截面可靠指标均值达β_T=4.2为目标,校准钢筋UHPC梁受弯状态下的UHPC材料分项系数。研究结果表明：抗力统计参数中,UHPC抗压强度、抗拉强度以及梁抗弯承载力计算误差均不拒绝正态分布;受弯状态下UHPC梁截面可靠指标主要受活恒载效应比与截面纵筋率的影响,而材料强度影响较小;活恒载效应比越低,截面纵筋率越高,其可靠指标越低;当活恒载效应比从0.05升至1.0时,可靠指标提升幅度较大;且活恒载效应比大于0.5时,可靠指标均高于4.2。当截面纵筋率从0.005升至0.05时,可靠指标下降较为明显;而当截面纵筋率高于0.05后,可靠指标几乎保持不变;同等条件下,矩形截面梁的可靠指标要稍高于T形截面梁;建议钢筋UHPC梁受弯状态下的UHPC材料分项系数取值为1.3。     

PBL剪力连接件抗力分项系数计算研究

为了便于钢-混组合结构PBL剪力连接件设计,结合大量试验数据与作用统计参数,考虑规范规定车辆荷载与超载车辆荷载,采用JC算法逆运算求解PBL剪力连接件承载力抗力分项系数。首先根据国内外文献资料,统计PBL剪力连接件承载力的试验数据、作用统计参数与其组成材料的力学性能统计参数,采用误差传递公式计算出PBL剪力连接件抗剪承载力的均值比与变异系数;然后运用JC算法的逆运算求解抗力分项系数,得到PBL剪力连接件承载能力极限状态设计表达式。结果表明：对于恒载与汽车荷载作用下的PBL剪力连接件抗剪承载能力抗力分项系数,规范规定的车辆荷载作用下建议取1.1,超载车辆荷载作用下建议取3.24,该成果可以应用于PBL剪力连接件承载力极限状态设计。     

公路隧道结构计算的分项系数法

应用概率极限状态设计方法是当今国内外结构设计发展的必然趋势。为了推进分项系数法在公路隧道结构设计中的应用,结合隧道结构和分项系数法的特点,针对不同的隧道建设工法及结构安全等级,提出各分项系数的取值建议,并对各分项系数进行经验校准。得到如下结论： 1)当隧道结构安全等级为一级时,根据本文给出的分项系数的计算结果,结构的总体安全水平略高于传统设计方法; 2)当结构安全等级为二级时,其总体安全水平与传统设计方法相当; 3)安全等级为三级时比传统方法略低。建议推行基于结构可靠度理论的分项系数法。本文对隧道设计规范修编具有较大的参考价值。     

桥梁有限元软件中实现荷载效应分项的方法

为完成新公路桥规的各项检算,需在计算软件中把荷载效应进行分项,把恒载分为自重、预应力的一次力(主效应)和二次力(次效应)、收缩徐变效应。完成此项工作需要解决2个关键问题,其一是拆除临时单元或约束要按照内力分项分批完成;其二是为了能准确计算预应力的主效应,需计算出预应力的永存有效应力。通过算例说明上述问题的解决方法。     

公路桥梁设计荷载基本组合的分项系数值及其效应对比

为了对我国现行公路桥梁荷载基本组合分项系数取值进行研究,在分析英国、美国、加拿大、欧洲公路桥梁规范中有关荷载基本组合分项系数规定的基础上,选取我国公路常用的标准跨径板梁、T梁、组合箱梁、整体式箱梁为样本,在各国规范规定下,计算得到了恒载和汽车荷载作用下的简支梁跨中弯矩、支点剪力值效应,按各国的规范进行基本组合,并同中国规范作以对比,从而对我国公路桥梁的荷载基本组合分项系数在世界上所处的位置进行客观地评价.研究结果表明,我国在恒载分项系数的取值上处于中等水平,在汽车荷载分项系数的取值上处于较低的水平,现行规范的公路桥梁荷载基本组合的效应值处于中等水平,其方法及结论可供新规范修订时参考.     

曲梁桥荷载横向分布的研究

本文以无弹性压缩的曲梁单元的荷载和变形分析为基础，采用一整片曲梁为单元的有限条力法，试图建立曲梁桥的荷载横向分布理论。从理论上和算例中，分析了曲梁桥荷载横向分布随矢跨比变化的规律，阐述了曲梁桥荷载横向分布理论是直梁桥荷载横向分布理论的推广，进而成为梁桥荷载横向分布理论的一般形式，提出了借助于直梁桥方法的曲梁桥荷载横向分布计算的实用方法。     

悬臂施工混凝土桥基于可靠度的分项安全系数

在混凝土桥梁平衡悬臂法施工过程中，最重要的一个方面是由倾覆引起失稳的极限状态。文中首先提出在这类桥梁施工中所包含的主要假设、荷载以及方法体系。基于可靠度的校准过程，就是确定一组分项安全系数，将其用在构件的设计中，以确保桥梁在施工过程中的稳定性。最后举例比较主跨为120m桥梁在分别采用建议的分项安全系数和整体安全系数为1.5时所使用的稳定构件的设计值。     

悬索桥锚碇设计采用分项系数法的建议

以组成悬索桥三大体系之一的重要构造——锚碇为前提,根据工程实践,分析了传统的抗滑稳定系数法及分项系数法的现实及客观性,提出了锚碇设计采用分项系数法的合理性及必要性。以某悬索桥重力式锚碇为例,采用规范法及分项系数法对比计算了锚碇所需混凝土的体积,结果表明采用分项系数法设计可大大节约混凝土方量,具有良好的经济性,可供同行参考。     

悬臂施工混凝土桥基于可靠度的分项安全系数

在混凝土桥梁平衡悬臂法施工过程中，最重要的一个方面是由倾覆引起失稳的极限状态。文中首先提出在这类桥梁施工中所包含的主要假设、荷载以及方法体系。基于可靠度的校准过程，就是确定一组分项安全系数，将其用在构件的设计中，以确保桥梁在施工过程中的稳定性。最后举例比较主跨为120m桥梁在分别采用建议的分项安全系数和整体安全系数为1.5时所使用的稳定构件的设计值。     

基于分项安全系数的混凝土桥梁耐久性设计方法研究

从现有的混凝土结构耐久性研究成果出发,以实现混凝土桥梁设计使用寿命作为耐久性设计的目标,结合混凝土桥梁的结构设计特点,提出了一套实用耐久性设计方法.通过相关内容的文献收集、整理及结果分析,确定了引起结构性能退化的主要耐久性作用及其极限状态,系统总结了现有耐久性设计理论和方法,提出了基于分项安全系数的耐久性设计理论和设计方法,将环境作用的影响作为荷载,采用结构设计规范常用的荷载与抗力的关系式,引入分项安全系数,针对影响混凝土桥梁耐久性能的主要环境作用建立了对应的极限状态方程,进行耐久性极限状态的验算,并详细论述了相关安全参数的意义和取值范围.最后以碳化作用为例进行了耐久性验算.     

公路隧道总体设计与分项设计的制约关系分析

本文从实用设计出发，对公路隧道总体与分项设计的关键环节及其相互间的制约关系进行分析。并提出以叫体设计为主要手段，缓解分项设计难度的方法。达到既简捷又经济的目的。文中对隧道引线给了定义和设置方法，对隧道通风、照明、噪声等方面之间的和与总体的相互影响提出解决问题的方法。     

荷载横向作用位置对偏心荷载分解法影响分析

为改善单箱单室薄壁箱形梁在横向任意荷载作用下偏心荷载分解法的局限性,基于控制变量原则,设计了不同横向荷载作用位置(e=αb)下偏心荷载分解法的影响参数:箱形梁宽跨比b/L、高跨比H/L、高宽比H/b、顶板厚度与腹板厚度比to/tw,利用Abaqus有限元软件建立不同参数下的有限元模型,分析了上述因素对偏心荷载分解法的影响。结果表明:箱形梁宽跨比b/L、高跨比H/L、高宽比H/b对偏心荷载分解法的影响可以忽略不计,顶板厚度与腹板厚度比to/tw对偏心荷载分解法起主要影响,反对称荷载系数k随着顶板厚度与腹板厚度比to/tw的增大而减小。提出了考虑顶板厚度与腹板厚度比to/tw影响的反对称荷载系数k与偏心距系数α之间的简化计算方法,解决了荷载横向作用位置对偏心荷载分解法的影响,有助于箱形梁空间效应理论的广泛应用。     

新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数计算

对新型GFRP组合梁桥,可借助荷载横向分布的概念把空间问题近似转化为平面问题来计算。对此类桥梁荷载横向分布系数进行理论分析。结合理论推导与有限元计算成果,探讨由拉挤成型GFRP组合桥面板与工字形钢纵梁组合而成的新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数计算公式,从而解决此类桥梁的横向内力分配问题。     

分体式箱梁桥荷载横向分布系数的设计计算方法

研究预应力混凝土分体式箱梁桥荷载横向分布系数的设计计算方法,对分体箱梁桥在活载作用下跨中主梁内力的横向分布进行有限元分析,通过与规范中查表法求出的结果相比较,提出2种算法的优缺点以及在实际工程中的应用价值。