斜拉桥施工期时变可靠度的参数敏感性分析

斜拉桥的不同工序中参数的影响程度不同,同时,施工过程中各参数存在时变性,可靠度分析中不存在显式的功能函数,因此,其参数敏感性分析存在特殊性和困难性.基于结构可靠度的一次二阶矩法原理,推导了参数敏感性计算公式,结合斜拉桥施工期的时变可靠度计算程序,分析了施工阶段斜拉桥时变可靠度的主要参数的敏感性.在此基础上可以明确斜拉桥施工过程中应重点控制的施工参数,以提高其施工质量控制的主动性,确保大桥达到设计可靠指标.     

千米级斜拉桥主梁挠度非线性随机静力分析

采用响应面法对千米级斜拉桥主梁最大挠度进行静力可靠度分析,考察主梁最大挠度随结构材料、几何尺寸及外荷载等不确定因素的变异而发生变化的规律。算例研究表明,主梁挠度可靠指标对各随机变量平均值和标准差的敏感程度不同。同其它随机变量相比,斜拉索弹性模量变异对千米级斜拉桥主梁挠度影响最为显著。主梁截面面积变异对千米级斜拉桥主梁挠度具有显著的影响,但与对千米以下斜拉桥主梁挠度的影响规律不同。     

基于支持向量机的斜拉桥应力可靠度分析

针对斜拉桥应力可靠度分析过程中功能函数难以显式表达的问题,基于支持向量机法,根据可靠度理论得到了基于支持向量机的桥梁可靠度分析方法。以国内某斜拉桥为工程实例,建立了该桥斜拉索应力极限状态方程以及主塔应力极限状态方程,通过基于支持向量机的桥梁可靠度计算方法,得到了该桥斜拉索的应力可靠度以及主塔应力可靠度。结果表明：越靠近斜拉桥的主塔,斜拉索的应力可靠度指标越大;主塔与主梁相接位置的上部可靠度指标呈现递增趋势,距离主塔与主梁相接位置越远,主塔单元的可靠指标越大;主塔应力可靠度指标的最小值出现在主塔与主梁相接位置上部第1个单元,主塔与主梁相接位置下部各单元的可靠指标均较大。     

基于灰色预测理论的多塔斜拉桥施工监控方法研究

斜拉桥施工过程中若不对临时结构的内力及线形状态进行有效控制,将因误差的累积导致施工结束时整体结构的受力及线形严重偏离设计成桥状态,使得桥梁成桥时无法实现设计的最优状态从而影响结构的可靠性和美观性。常规混凝土斜拉桥的施工过程控制主要有最小二乘方法及卡尔曼滤波法。以钢主梁多塔大跨度斜拉桥作为工程背景,提出基于灰色预测理论的多塔大跨度斜拉桥施工过程控制方法,并将其用于此桥施工过程中初始索力等施工参数的理论计算,并运用此方法对由于温度、材料容重等因素的偏差对桥梁成桥状态的影响进行预测。实践表明运用灰色预测控制方法能高效地实现多塔钢主梁斜拉桥的施工过程控制并能保证桥梁合理成桥状态的实现。     

混凝土斜拉桥主梁施工期抗力的自相关性分析

介绍了计算混凝土斜拉桥主梁施工期抗力自相关函数的两种方法:离散采样法和假定抗力服从独立增量过程的连续函数法.结合实例对两种方法的计算结果进行了分析和比较,发现主梁施工期早期抗力不同时刻间的自相关性较强;随着龄期的增大,两种方法计算的抗力自相关函数值相差很小.     

温度对矮塔斜拉桥成桥状态影响研究

为了得到更合理的成桥状态并进行施工控制分析,通过Midas/Civil有限元软件,建立了一座双塔三跨矮塔斜拉桥模型,分析了不同环境温度和截面温度梯度对矮塔斜拉桥成桥后的内力与变形的影响。研究发现:温度作用对矮塔斜拉桥成桥主梁应力、主梁刚度和索力均有影响。桥梁有索力区主梁刚度受环境温度影响明显,温度变化对主梁刚度影响较小;相对于主梁上缘,主梁下缘应力对温度变化更加敏感。不同温度工况下,斜拉索中跨区域索力变化比边跨大,端斜拉索索力受温度作用影响严重。最后,结合温度作用对桥梁内力和变形的影响,给出了桥梁设计和施工监控建议,为矮塔斜拉桥施工控制提供一定参考。     

大跨度混合梁斜拉桥参数敏感性分析

为了提高大跨度混合梁斜拉桥的施工控制精度,通过计算比较梁重、斜拉索张拉力、斜拉索的刚度等设计参数在成桥时对主梁挠度、主梁应力和索力的影响程度,分析了各设计参数的敏感性．计算结果表明,大跨度混合梁斜拉桥主要设计参数有梁重和拉索张拉力,而索的刚度对成桥状态影响不大．通过修正主要设计参数,同时忽略次要设计参数的影响,对荆岳长江公路大桥进行施工控制．成桥测试结果表明,拉索索力与成桥线形状况良好,均在误差控制允许的范围内,其中索力误差小于5％,主梁标高偏差小于65mm．     

斜拉桥主梁施工及线性控制

斜拉桥主梁的悬臂浇筑法是斜拉桥施工的一个重要方法,正确的施工测量方法可对主梁的施工质量以及线性进行有效控制。对江油涪江五桥的主梁施工方法及线性控制过程进行了详细介绍,分析了影响施工及线性控制的因素,提出具体处理措施,供相关技术人员参考。     

支架施工的PC独塔斜拉桥偏差影响与调整

在考虑满足现场施工条件和施工安全要求的前提下，由于PC(预应力混凝土)斜拉桥施工时斜拉索分批张拉方式与实际设计存在差异，为消除结构线形与受力状态偏差，建立支架施工的PC独塔斜拉桥三维空间有限元模型。基于最小二乘法原理，通过调整索力与张拉时间使桥梁实际状态尽量与设计相吻合。研究结果表明：根据实际施工状态修正后的斜拉索索力、主塔与主梁位移及截面应力变化规律与原设计状态基本一致，塔柱顶部、线形偏差、主梁挠度与应力均满足规范设计要求；最小二乘法对于消除支架施工PC非对称独塔斜拉桥施工偏差效果较好。     

“花瓣式”异形斜拉桥结构受力影响因素敏感性研究

为了减小"花瓣式"异形斜拉桥结构成桥状态结构受力和变形受施工误差的影响程度,以西安市富裕路沣河大桥为项目依托,通过分析容重、拉索弹模、拉索初张力、体系温度等影响因素变化对结构受力的敏感性程度,从而保证斜拉桥合理成桥状态与目标状态的精度要求。计算结果表明:体系温度、拉索力和结构容重对"花瓣式"异形斜拉桥成桥状态主梁挠度、主塔变形、拉索索力、拱脚及钢主梁截面应力影响较大,为敏感因素;拉索弹模对上述指标的影响程度较小,为非敏感因素;沣河大桥实际工程应用表明研究成果能够有效减小施工过程误差对成桥状态的影响程度,可为其他"花瓣式"异形斜拉桥在设计、施工中的结构敏感性研究提供有益参考。     

基于响应面法的连续刚构桥梁体系可靠度分析

为了解决分析桥梁结构可靠度时功能函数不存在显式的问题,在现有响应面法的基础上,提出了改进的响应面法;利用有限元软件,对某高墩大跨连续刚构进行了受力分析;选取压应力、拉应力和稳定性失效3类失效模式,在改进的响应面法基础上,利用编程软件MATLAB,实现连续刚构桥梁体系可靠度的计算.算例分析表明,该方法迭代次数少,效率较高,可实现连续刚构桥功能函数重构和体系可靠度计算.     

基于拟不可积哈密顿理论的桥梁动力可靠度计算

为提高铁路桥梁动力可靠度计算的效率,考虑结构非线性,基于振型空间,导出了铁路桥梁动能和势能的表达式,进而根据拟Hamilton系统理论确定铁路混凝土桥梁的广义动量、广义速度、Hamilton函数及拟Hamilton系统方程.只考虑横向位移和扭转位移,导出了铁路混凝土桥梁的拟不可积Hamilton系统方程,得到条件可靠度函数应满足的后向Kolmogorov方程及其定量边界、初值条件,并用中心差分法求解该方程.以实际铁路桥梁为算例,用上述方程求解其在列车荷载作用下的动力可靠度.研究结果表明:非线性桥梁结构的动力可靠度和概率密度峰值随桥梁初始能量增大而减小,随桥梁临界能量增大而增大;不同跨度桥梁的分析结果与实际情况相符,说明基于拟不可积Hamilton系统理论计算铁路桥梁的非线性动力可靠度是可行的.      

模糊神经网络在钢筋混凝土桥梁结构可靠度分析中的应用

钢筋混凝土桥梁结构可靠度分析中存在着模糊性问题,计算结构可靠度的传统方法没有考虑结构的模糊性问题．将模糊神经网络用于钢筋混凝土桥梁结构的可靠度计算,用神经网络来构造模糊系统,实现输入、输出隶属函数的自动调整,并给出了模糊神经网络计算结构可靠度的步骤．最后通过两个算例来计算结构可靠度,计算结果表明,模糊神经网络法计算结果与JC法计算结果比较接近,该方法可以用于桥梁结构的可靠度计算,特别是可用于功能函数不能显示表达的可靠度计算．该方法的缺点是计算用时稍长以及训练、检验样本的来源存在问题．     

Lifetime Reliability Analysis of Flexural Cracking for Prestressed Concrete Bridge

Time-dependant reliability is analyzed for the flexural cracking of prestressed concrete bridges under service limit state. The limit state function and random variables are derived from Chinese highway bridge design specifications. For deterioration of structural performances, chloride-induced reinforcement corrosion is emphasized. Through integrating first order reliability method (FORM) and time discretized approach, the time-variant reliability is evaluated. For illustrative propose, the reliability of a typical simply supported prestressed concrete beam is exemplified.     

既有钢筋混凝土梁桥的承载力可靠度分析

承载力可靠度是反映既有钢筋混凝土梁桥安全性的重要指标．对于既有钢筋混凝土梁桥,其材料强度和结构尺寸可以通过现场检测获得,同时,在桥梁服役期间内,桥梁已经承受了某一水平荷载的验证,并且桥梁各主要失效模式问存在相关性．综合考虑多种因素,建立了既有钢筋混凝土梁桥承载力可靠度分析的模型和方法,并应用于一座跨径为19．5m的5片简支梁桥的承载力可靠度评估中．     

在役大跨径桥梁基于远程监测的可靠性评价

结合实际桥梁,在介绍大跨径斜拉桥监测方案的基础上,重点阐述了基于可靠性理论的大跨径斜拉桥远程监测评价体系,包括荷载效应参数的获取、桥梁结构抗力参数的获取以及动态可靠度的计算方法等.可望在实践中起到一定的借鉴作用.     

在役大跨径桥梁基于远程监测的可靠性评价

结合实际桥梁,在介绍大跨径斜拉桥监测方案的基础上,重点阐述了基于可靠性理论的大跨径斜拉桥远程监测评价体系,包括荷载效应参数的获取、桥梁结构抗力参数的获取以及动态可靠度的计算方法等.可望在实践中起到一定的借鉴作用.     

既有混凝土桥梁结构的动态可靠性分析

既有混凝土桥梁结构在荷载、环境、材料以及使用时间等因素的影响下,结构的性能会逐步劣化,结构性能的劣化使得结构的实际可靠度比原设计的可靠度降低.而既有结构可靠性指标逐渐下降的过程是一个动态的过程.论述了考虑抗力变化的结构动态可靠度,提出了结构动态可靠度的分析计算方法.此方法简便易行,且形式上能够与现有的结构可靠度分析方法相协调,因而可以作为既有混凝土桥梁结构可靠度分析的参考方法.     

铁路桥梁的可靠度评估

本文基于结构可靠性理论,对铁路桥梁设计规范的校准进行了探讨.从满足可靠度推 算出发,选定出合理的列车活载概率模型。对常用铁路桥梁的既有可靠指标进行了推 算。按所校准范围和一简化的验算式,初步选择出分项安全系数。      

独柱支承直线连续箱梁桥动力分析

独柱支承直线连续箱梁桥的动力特性与普通双支承连续箱梁相比发生一定改变,而桥梁结构动力特性与活载冲击系数、桥梁抗震性能有着紧密联系。通过有限元计算对比分析独柱支承直线连续箱梁桥和普通支承连续箱梁桥的动力特性差异及其对地震反应的影响。结果表明结构独柱支承连续箱梁桥冲击系数和地震反应仍可按规范和目前工程常规做法进行设计计算。