基于时变可靠度的施工期桥梁结构保险研究

该文以结构时变可靠度理论为基础,对施工期桥梁的失效风险进行了分析。研究了结构时变可靠度与施工期桥梁失效保险费率的关系,推导了施工期桥梁失效保险费率的计算公式。研究结果可为桥梁施工和管理以及制定施工期桥梁保险费标准提供参考。     

斜拉桥施工阶段标高控制模糊随机可靠度分析

由于桥梁施工阶段标高控制过程中存在随机性和强烈模糊性的问题,为取得更好的标高控制效果,采用随机有限元法求解桥梁结构响应梯度,结合模糊隶属函数向随机密度函数作等价变换,得到标高控制模糊随机可靠度。以九江重建斜拉桥为背景,对随机变量参数进行敏感度分析,计算该桥的标高控制模糊随机可靠度,并分析与此相关的多种影响因素。结果表明,钢主梁容重、斜拉索弹性模量等是敏感度较大的随机变量;考虑标高控制失效模糊随机性,通过隶属函数将失效区域定义在某个区间得到的结果更具实用性;适当提高控制成功界限值,选择最优的标高控制失败界限值,可较好地提高施工阶段标高控制成功率。     

基于随机响应面的连续刚构桥主梁挠度控制可靠度分析

由于结构尺寸、材料性能和荷载存在随机性,连续刚构桥主梁挠度难以与设计的理想状态吻合,提出了基于随机响应面的主梁挠度控制可靠度分析法,评估不同施工阶段达到预定挠度控制目标的概率。此外,为了避免复杂积分,利用多重响应面法求解施工全过程的挠度控制失效概率。考虑预应力束张拉控制应力、混凝土强度、一期恒载与二期恒载等主要施工参数的不确定性,利用上述方法对李家洼大桥进行了主梁挠度控制可靠度分析。结果表明,主梁挠度控制的失效概率随着悬臂的伸长而升高,在最大悬臂阶段达到最大值。在桥梁合龙以后,失效概率回落至较低水平。另外,失效概率与主梁挠度控制容许偏差值负相关。     

连续刚构桥施工期墩身稳定可靠性研究

从连续刚构桥施工期可靠性入手,根据连续刚构桥施工过程可靠性的研究内容,建立了连续刚构桥处于最大悬臂状态时桥墩墩身考虑施工阶段相关系数的功能函数,并以高墩连续刚构梁桥为实际工程背景论证该方法的有效性,研究了桥墩墩身失稳失效模式对连续刚构桥梁可靠性的影响,结果表明抗力变异系数对可靠指标的影响较大,荷载变异系数对可靠指标的影响较小.     

基于混合模拟法的连续刚构桥静力可靠度分析

为对大跨连续刚构桥在多维随机因素作用下的安全性进行有效评估,将Monte-Carlo法与响应面法相结合,建立基于混合模拟法的结构可靠度分析方法。该方法首先利用MonteCarlo法对结构进行若干次循环分析,以此计算出各随机变量的可靠性灵敏度因子,再将灵敏度较高的输入变量继续作为随机变量,利用响应面法拟合出结构的功能函数,最后利用Monte-Carlo法求解出显式化功能函数的可靠指标。采用混合模拟法与概率网络估算法相结合计算承载能力极限状态下连续刚构桥的可靠度,以广西百色市江坝右江特大桥为例进行分析,结果表明,承载能力极限状态下,中跨跨中截面抗弯失效模式是该桥上部结构静力体系可靠度的控制失效模式。     

混凝土斜拉桥施工期的时变可靠度计算

针对斜拉桥施工期的可靠度分析中不存在显式的极限状态函数的问题,提出了一种改进的虚拟中间变量法,在标准正态空间内重构极限状态曲面;在现场调查和室内试验的基础上,分析了混凝土斜拉桥施工期的设计变量的时变规律;结合现有的桥梁施工控制分析程序,提出了混凝土斜拉桥施工期的时变可靠度的计算方法。算例结果表明:改进的虚拟中间变量法具有高效性和精确性,并且可以利用现有的桥梁施工控制计算程序,对于斜拉桥施工期的安全性评价具有重要意义。     

LS-SVM在连续刚构桥标高误差预测中的应用

针对悬臂施工的连续刚构桥施工过程中标高误差产生的因素多,各因素与误差值之间存在高度非线性关系并属于小样本事件,所以准确的标高误差预测一直成为一项难题.该文利用最小二乘支持向量机,借助Matlab中的工具箱,建立预测模型,对一座大跨连续刚构桥施工中节段标高误差进行预测,并与BP神经网络预测模型进行对比,可知LS-SVM预测结果准确、稳定性优良.     

大跨度拱桥施工期扣索可靠度分析方法

针对拱桥吊装过程中的扣索安全状态评定问题,分析了拱桥施工期的扣索抗力概率模型和荷载概率模型。采用施工期斜拉扣索的强度失效模式,建立了斜拉扣索的可靠性功能函数。以磨刀溪特大桥拱桥吊装施工为工程背景,采用蒙特卡洛方法计算了5根扣索在施工期的时变可靠度指标。研究表明:该文提出可靠度分析方法具有一定的适用性。随着施工工况的持续累加,扣索可靠度指标逐步降低。当劲性骨架合龙后扣索的可靠度指标呈现急剧上升的趋势。须高度关注最大悬臂施工阶段扣索的安全状态。     

深水高墩连续刚构桥施工期流固耦合动力响应研究

为了解流固耦合作用对深水高墩连续刚构桥施工期力学性能的影响,以南流嘉陵江大桥为背景,建立桥梁施工全过程流固耦合有限元模型,分析不同流速、水深对群桩基础桥墩阻力及横向力的影响,研究泄洪状态下桥墩周围流场及水流应力随时间发展规律,以及泄洪状态下各关键施工阶段桥梁结构动力响应规律。结果表明：流固耦合作用对桥梁结构影响不可忽视;桥墩所受的阻力及横向力随水深、流速的增大而增大,且与水深、流速成非线性关系;水流作用下不同位置桥墩的动力响应不同,迎流侧桥墩桩柱所受冲击力大于下游侧,上、下游桥墩桩柱间产生回流现象;T构悬挑长度越大,桥梁结构动力响应越敏感。     

大跨径PC连续刚构桥桥面验收标高的正确选择

随着工程技术人员对大跨径PC连续刚构桥在施工及运营期间的安全、应力及线形越来越重视,众多高校、设计单位都介入到了大跨径PC连续刚构桥的施工监控中,但对以何种标高作为桥面验收标高,进而评定监控质量,规范并没有给出具体要求.笔者结合实际监控项目,提出了大跨径PC连续刚构桥应以理论竣工标高作为桥面验收标高,以此对桥梁线形监控质量进行评定,文中分析方法针对箱梁节段悬臂施工方法.也可以为其他节段施工方法使用.     

波形钢腹板PC梁桥施工期的可靠度分析

为分析波形钢腹板PC梁桥施工期可靠度指标,以西南地区某实桥为工程背景,基于现场施工荷载数据和荷载效应应变数据,结合有限元数值分析软件和现场统计数据,建立顶板-波形钢腹板剪力键的荷载效应概率模型,在此基础上,构建剪力键施工期的时变可靠度功能函数,采用一阶二次矩法计算3个关键截面施工期的可靠度指标。研究表明:波形钢腹板PC梁桥施工阶段局部应力最大位置出现在顶板-腹板的剪力键位置,各关键截面剪力键在施工期的可靠度指标均大于标准可靠度指标,具有一定的安全储备。     

大跨混凝土斜拉桥拉索施工期的可靠度分析

从结构可靠度理论出发，采用极值分布方法直接推导建立了斜拉索的强度概率模型，通过现场试验得到了钢绞线式斜拉索的索力均匀性指标，分析了影响施工期索力的主要设计变量的概率特征，在此基础上提出施工期斜拉索的可靠指标计算方法；进而分析施工阶段拉索可靠水平的变化规律，从而基于结构可靠度理论提出施工期斜拉索的安全性评价方法，并结合大跨混凝土斜拉桥实际工程背景验证了这一方法的有效性。计算结果表明：施工期斜拉索的可靠指标小于运营期；研究成果对于评价混凝土斜拉桥施工期的结构整体性能和安全程度具有参考价值。     

大跨高墩连续刚构桥施工期主梁变形监测

广西布柳河大桥主桥为跨度235 m的预应力砼连续刚构桥,文中结合主桥施工监控实践,介绍了大跨高墩连续刚构桥施工挠度分析、挠度变形监测的必要性和方法及监测效果.     

随机车载下连续刚构桥动力可靠度分析

引入车流-桥梁耦合振动模型至桥梁结构可靠度分析中,提出了随机车流作用下大跨桥梁动力响应的简化分析方法,应用于桥梁动力位移极值外推与首超失效概率评估。基于中国某高速公路的动态称重数据,模拟了稀疏和密集状态的随机车流,建立了主跨为200m连续刚构桥梁的车载效应概率模型。工程实例分析结果表明:随机车流-桥梁耦合振动分析结果为时程曲线,可视为随机过程的一个样本,而Rice公式可捕捉到该曲线的概率特征,可用于研究考虑车流-桥梁耦合振动效应的极值外推;随着输入车流样本的增长,桥梁响应均值与标准差趋于稳定,随机车流作用下大跨桥梁的荷载效应满足平稳随机过程假定;连续刚构桥在密集车流作用下的关键失效点位于中跨跨中,当现有密集车流占有率由1.2%增大到3.6%时,该桥梁的位移首超可靠指标从5.76下降至5.60。     

连续刚构桥线形控制方法研究

连续刚构桥线形控制主要通过合理设置预拱度来实现,该文通过全面分析影响连续刚构桥预拱度设置的各种因素,根据结构变形的性质和时间不同,将预拱度分为施工预拱度和成桥预拱度,结合连续刚构桥结构变形规律,提出了施工预拱度各种影响因素的计算原理和设置方法,首次阐明了成桥预拱度按余弦函数分配的合理性及其设置方法,文中的研究成果具有较高的应用和推广价值。     

大跨度连续刚构桥线形控制研究

对大跨度连续刚构桥主梁线形进行精确控制具有非常重要的现实意义。文中依托工程实例,首先利用最小二乘法,通过对比前期实测与理论计算值,识别较为敏感的参数,对建立的结构模型进行修正,尽量使模型与实际状况吻合;然后利用灰色系统理论对立模标高进行分析,并以此为基础对下一节段的标高进行预测,以指导实际工程施工。     

大跨连续刚构桥应力控制研究

文中结合实桥监控介绍应力控制的原理和方法;根据有限元理论计算确定主梁应力;借助预埋钢弦传感元件,测试主梁砼应变,确定实际结构的真实应力,为大跨度预应力砼桥梁的安全施工和合理成桥状态提供理论依据和施工参考。     

大跨径连续刚构桥施工控制研究

结合一座大跨径预应力混凝土连续刚构桥,介绍了大跨径刚构桥施工控制的全过程,分析了主梁混凝土弹性模量的取值对全桥预拱度的影响.通过合理的计算方法和理论分析确定了桥梁在施工过程中的变形和应力,并与现场实测值进行了比较,得出一些有意义的结论.     

大跨度连续刚构桥悬臂施工期预应力损失及其对策探究安排

以重庆某高速公路跨沟大桥实际工程为研究对象,通过有限元分析方法,对连续刚构桥悬臂施工期预应力损失进行了研究。结果表明:随着混凝土加载龄期的增长,预应力钢筋各项预应力损失值逐渐减少,在实际施工过程中,加载龄期不可能无限延长,在进行大跨度预应力混凝土连续刚构桥的预应力筋损失值的控制时,需要确定合理加载龄期。通过施工期的有限元分析,加载龄期为7 d时较合适。在预应力损失所有项目中,占比重最大时摩擦损失,管道以及钢绞线成形质量间的摩擦是摩擦损失的主要起因。为了使施工的摩擦降到最低,就得控制管道成形质量以及合理的优化钢绞线穿束质量;预应力的损失可以通过合理的计算引申量来减少;另外为了减少预应力的损失还可以加强预张拉和持荷时间等。     

基于裂缝控制的连续刚构桥合理合龙顶推力

为防止顶推力过大导致结构开裂,基于顶推过程中和正常使用时顶推力和墩底裂缝的关系,以墩底混凝土裂缝宽度不超限为控制条件确定顶推力的上下限值为约束条件,将合理顶推力的求解问题转化为线性规划问题,得出顶推力求解公式。通过沮河大桥实例验证,顶推力计算方法可保证顶推力的作用,且顶推力不会使墩底裂缝宽度超限。