基于响应曲面法的异形桥梁动力特性影响因素分析

针对异形桥梁动力特性影响不明确的问题,研究了匝道半径、暗横梁厚度、箱梁截面高度和支座系数对异形梁动力特性的影响。首先,采用响应曲面法和Box-Behnken试验设计方法对4个影响参数进行试验设计;然后,建立试验组相对应的ANSYS有限元模型,提取一阶模态频率响应值,将频率结果代入到Design-Expert 10软件进行分析。结果表明:4种影响因素对异形桥一阶模态频率的影响作用极为显著,一阶模态频率与匝道半径和暗横梁厚度呈负相关关系,与支座系数和箱梁截面高度呈正相关关系;双因素交互作用显著性较弱;根据二次多项式回归分析结果得到异形桥一阶模态频率与4种影响因素的拟合公式,能够快速、准确地计算复杂结构的响应变量。     

基于粒子群算法优化Kriging模型的 桥梁钢筋锈蚀可靠度分析

桥梁结构在不利影响因素作用下性能会受到影响,对桥梁的可靠性进行分析具有重要意义。对桥梁钢筋锈蚀开裂可靠度计算方法进行研究,首先,结合实际测试数据提出了基于粒子群算法优化Kriging模型的方法,以解决钢筋锈蚀和保护层开裂与各主要影响因素(钢筋直径、混凝土抗压强度、保护层厚度和沿筋方向裂缝宽度)间的不确定关系。其次,建立了钢筋锈蚀正常使用极限状态的功能函数,并利用Monte-Carlo方法计算桥梁钢筋锈蚀适用性的失效概率和可靠度。结果表明:通过粒子群算法优化后构建的Kriging模型能够更准确地预测钢筋锈蚀程度;桥梁钢筋锈蚀可靠度指标随着钢筋直径、混凝土抗压强度和保护层厚度的增加而增加,随裂缝宽度的增加而减少。