用于大跨斜拉桥拉索疲劳可靠度分析荷载的研究

以苏通大桥为例分析了在单一疲劳车、汽车-超20级及随机车流3种不同的荷载工况下的斜拉索疲劳可靠度,比较3种不同的加载方式对斜拉索疲劳可靠度的影响。结果表明:单一疲劳车加载斜拉索的疲劳可靠度较后两种加载结果要大得多,对斜拉索疲劳设计不利,对于大跨度斜拉桥而言选择多车模型加载更符合实际情况。     

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。     

斜拉桥主梁静力可靠性反问题分析

为了探讨随机可靠度反问题计算理论在大跨度桥梁控制中的应用,采用一次二阶矩法(改进的验算点法)对一斜拉桥主梁作了静力可靠性及相应的反问题分析,讨论了斜拉桥主梁的弯曲和扭转两种强度破坏失效模式,给出了主梁在两种失效模式下的可靠性及相关反问题的数值计算结果,并对有关结果进行分析．表明该理论对桥梁设计参数的控制具有指导作用。     

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。     

结构模糊可靠度分析的实用方法

结构模糊可大度分析是同时考虑结构变全的随机性和模糊性评估结构可靠度的方法。目前已提出的方法需进行高维积分，当随机变量的数目较多时计算量较大，难以直接应用。根据不同的精度要求，本文提出结构模糊可靠度分析的一次二阶矩和四阶矩方法，为模糊可靠度方法的实际应用开辟了新的途径。     

基于随机有限元-一次二阶矩法的汽轮机叶片可靠度计算

针对汽轮机叶片在工作中诸多参数的不确定性,通过建立叶片的力学模型,将随机有限元和一次二阶矩法相结合,对其进行了可靠度计算,并将随机有限元法的计算结果与解析法和 Monte Carlo 法进行了比较,证明了随机有限元法的正确性。对叶片的可靠度分析表明:当不能用解析法得到载荷响应,且载荷响应的概率密度函数无法得到时,采用随机有限元— 一次二阶矩法对结构进行可靠性分析是一种便捷方法。     

基于BP神经网络和一次二阶矩法的结构可靠度分析

工程结构的功能函数大多为隐式表达式,使得以功能函数的显式表达式为基础的可靠度计算方法难以应用。为此,基于BP神经网络法和一次二阶矩法,根据结构随机变量的统计特性进行随机抽样获取有限数量的样本点,计算出每组样本点下结构的响应值;然后,将其代入由结构响应容许值与实际响应值建立的功能函数中,得到每组样本点下结构的功能函数值;利用BP神经网络对功能函数进行拟合,得到其显式表达式之后,采用一次二阶矩法计算结构可靠度,提出了一种针对隐式功能函数的结构可靠度分析方法。本文方法可以将结构的隐式功能函数进行拟合,从而得到显式功能函数,并最终利用基于显式功能函数的可靠度算法来计算结构可靠度。算例分析表明,本文方法能正确计算结构的验算点和可靠指标,具有较高的计算精度,为功能函数无法显式表达的结构可靠度分析提供了一种可行的方法。     

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。     

响应面方法及其在桥梁体系可靠度分析中的应用

提出将响应面方法和非线性有限元分析结合起来对桥梁上部结构的体系可靠度进行分析的新方法.首先,在试验设计的基础上应用通用的非线性有限元分析程序对桥梁结构进行体系承载力极限分析,然后,利用响应面方法推求桥梁结构体系承载力的响应面,最后利用可靠度分析程序计算桥梁结构的体系可靠度指标和失效概率.通过对一单跨叠合桥梁进行算例分析,证明了所建议方法的有效性.     

钢骨 钢管高强混凝土长柱承载力可靠度分析

基于《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）,利用一次二阶矩法（JC法）对钢骨-钢管高强混凝土轴压长柱的极限承载力进行了可靠度分析,研究了可变荷载组合类型、荷载效应比、混凝土强度等级、钢管壁厚、钢骨截面面积、钢材屈服强度及长细比对组合柱承载力可靠指标的影响。分析结果表明,在工程常用长细比范围内,各公式的可靠指标均能满足规范对延性构件可靠度指标的要求;在所研究参数范围内,长柱的可靠度指标随荷载组合和荷载效应比的变化而变化,随混凝土强度等级的提高而增大,随钢管壁厚的增加而有所降低,钢骨截面面积对长柱的可靠指标无明显影响,同时,钢材屈服强度和长细比对各公式可靠指标的影响各不相同。     

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.     

大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装力学数值模拟分析

采用三维有限元分析技术,对大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装体系进行了三个层次的力学分析,即:桥梁结构整体变形对桥面铺装作用;应用子模型法分析轮载作用下桥面板局部变形特点,同时与建立的普通路面结构计算模型弯沉进行对比,从弯沉角度分析桥面铺装对沥青混凝土的性能要求;铺装层结构体系内部受力状态,总结出了大跨径混凝土桥梁桥面铺装受力特点,粘结层在铺装层体系中的关键作用。     

大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装力学数值模拟分析

采用三维有限元分析技术，对大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装体系进行了三个层次的力学分析，即：桥梁结构整体变形对桥面铺装作用；应用于模型法分析轮载作用下桥面板局部变形特点，同时与建立的普通路面结构计算模型弯沉进行对比，从弯沉角度分析桥面铺装对沥青混凝土的性能要求；铺装层结构体系内部受力状态．总结出了大跨径混凝土桥梁桥面铺装受力特点，粘结层在铺装层体系中的关键作用．     

Dynamic analysis and modal test of long-span cable-stayed bridge based on ambient excitation

To study the stiffness distribution of girder and the method to identify modal parameters of cable-stayed bridge, a simplified dynamical finite element method model named three beams model was established for the girder with double ribs. Based on the simplified model four stiffness formulae were deduced according to Hamilton principle. These formulae reflect well the contribution of the flexural, shearing, free torsion and restricted torsion deformation, respectively. An identification method about modal parameters was put forward by combining method of peak value and power spectral density according to modal test under ambient excitation. The dynamic finite element method analysis and modal test were carried out in a long-span concrete cable-stayed bridge. The results show that the errors of frequencies between theoretical analysis and test results are less than 10% mostly, and the most important modal parameters for cable-stayed bridge are determined to be the longitudinal floating mode, the first vertical flexural mode and the first torsional mode, which demonstrate that the method of stiffness distribution for three beams model is accurate and method to identify modal parameters is effective under ambient excitation modal test.     

确定斜拉桥施工索力的正装计算法

提出了确定斜拉桥合理施工索力的正装计算法,该方法按照施工顺序只采用正装计算,通过最小二乘法最大限度地消除目标成桥状态内力的不闭合问题,求出各施工阶段的施工索力和立模标高,从而避免了传统的倒拆法中难以考虑诸如混凝土收缩、徐变和结构本身的非线性问题．通过实际工程运用,证明了该方法的有效性和可靠性,具有一定的理论价值和应用价值．     

斜拉桥双边箱主梁空间应力分析

应用有限元分析程序ANSYS,对某大跨度三塔斜拉桥双边箱形主梁节段建立了有限元模型,综合分析了箱形主梁在自重、索力和预应力作用下成桥阶段的空间应力效应,进而总结出此类预应力混凝土双边箱倒梯形截面的应力分布特点;同时分析了在不同工况下的锚固区空间应力分布的基本情况,研究结果可供同类斜拉桥索梁锚固区的设计和施工参考。     

斜拉桥施工过程中的监控研究

为保证主桥施工期间的质量和安全,积累设计、施工技术资料,同时也为今后科研积累科学数据,进行施工控制是很有必要的。因而针对斜拉桥上部结构施工方案总体:满堂支架立模分步现浇主梁及索塔,集中安装并张拉斜拉索,探讨施工控制的组织体系及方法。拟定施工控制实施方案,可有计划、有步骤、科学地进行施工控制工作。     

大跨斜拉桥拉索安全性能加固方案

针对传统设计允许斜拉桥换索,但对拉索突然断裂时的结构动力响应认识还比较模糊这一现状,以某特大桥为主要研究背景,利用ANSYS通用有限元程序对斜拉索断裂损伤的动力模拟方法进行了研究,提出了全动力模拟方法,分析了该桥如果突然断裂一根或几根斜拉索给桥梁整体结构性能上带来的影响.仿真结果表明,如果在塔根附近不出现连续三对拉索同时突然断裂的情况,即使其他位置三对拉索连续突然断裂,整个结构也不会有安全问题,为千米级斜拉桥的管理和养护提供了支持.     

基于时程分析法的PC斜拉桥非线性地震响应分析

PC斜拉桥宜采用时程分析法进行抗震性能分析，时程分析中一些参数的选择会对分析结果产生较大影响，为合理地考虑这些影响因素，以具有实际工程意义的370m跨径PC斜拉桥为研究对象，系统地进行地震响应分析，并根据分析结果对地震作用下结构动力特性的特点提出设计建议。