基于响应面法的钢管混凝土组合桁梁桥多尺度有限元模型修正

为建立适用于钢管混凝土桥梁的高效、高精度有限元分析模型,提出一种基于响应面法的全桥多尺度有限元模型修正方法。首先以一座钢管混凝土组合桁梁桥为工程背景建立包含全桥、组合桁梁桥面板以及钢管混凝土桁架杆件3个尺度的ABAQUS全桥多尺度有限元模型。在考虑钢管混凝土结构的特点和施工误差的基础上选取桥面板混凝土弹模、厚度,桁架弦杆内混凝土弹模,钢材弹模以及加载车辆荷载5个影响因素作为待修正参数;根据实桥试验条件选择中跨跨中挠度、下弦空管弦杆应力、墩顶钢管混凝土弦杆应力、墩顶受压腹杆应力以及桥面板顺桥向应力5个目标函数。其次采用中心复合设计方法生成了待修正参数的样本集,并将每组参数样本代入有限元模型进行计算。进而采用响应面法建立待修正结构参数和目标函数的2次多项式函数关系,结合参数显著性分析得到响应面方程。最后结合实桥试验结果对多尺度有限元模型3个尺度上的结构参数进行同步修正。结果表明：修正后的参数变化情况与依托工程的实际施工情况相符;采用修正后的参数建立的多尺度有限元模型计算值与实桥试验结果吻合良好;修正后的有限元模型具有较高的精度,可真实反映实际工程中桥梁结构的受力状态。该修正方法可为桥梁结构运营期间的健康监测、状态评估、损伤检测提供可靠的分析手段。     

珠海横坑大桥悬臂施工桥面线形监控

对于悬臂施工法施工的桥梁,线形控制的关键在于施工控制计算模型中计算参数的选取和立模标高的确定。该文结合横坑大桥的施工监控,讨论了如何恰当估计计算参数和确定立模标高,从而有效地对悬臂施工连续刚构桥线形进行控制。     

集中风载下桥梁连续模型随机抖振分析

连续模型和随机振动模论是计算桥梁风激抖振响应的常用方法，满足一定的条件时，还可以将风荷载简化为独立集中力模型，仍可以提供合理的响应计算结果，并且计算更加快速简单。     

轻型组合桥面板层间剪应力计算及栓钉连接件的布置设计

以洞庭湖二桥轻型组合桥面板为工程背景,在分析局部轮载对轻型组合桥面板层间剪应力影响的基础上,提出了纵向层间剪应力的简化计算模型——悬臂叠层梁模型,基于悬臂叠层梁模型得到的纵向层间剪应力比有限元值大30.4%;同时修正了基于简支叠层梁模型的横向层间剪应力计算方法,得到的横向层间剪应力解析值比有限元值大1.5%。最后,进一步提出了轻型组合桥面板中栓钉连接件剪力的计算模型,用以指导栓钉连接件的布置设计。     

水泥土动态抗压回弹模量的研究

以水泥土的夫侧限单轴动态抗压试验为基础，规定动态模量的概念，探讨动态模量计算方法，并分析几种不同模型计算的动态模量值．     

桁式组合拱桥参数取值以及计算方法研究

为分析预应力桁式组合拱桥病害(大桥新拱脚,拱顶实腹段,空实腹交接处虎口位置和拱上腹杆等存在裂缝)出现的原因,对桁式组合拱桥计算模型、计算参数和计算方法进行了研究,提出了一种针对既有桁式组合拱桥的计算模式,工程实例验算结果表明:该计算方法与现有结构情况吻合良好,较好地反映了结构的受力状态。     

拱桥中组合桥面系应力不均匀性研究

拱桥中钢与混凝土组合桥面系结构构造和受力复杂。该文结合一组合桥面系的拱桥,采用有限元方法建立全桥空间有限元模型,其中对组合梁建立板壳模型,计算了不同荷载工况下的组合梁受力,得到了主梁各个部分构件的应力。研究了组合梁中混凝土顶板的应力分布的不均匀性,揭示了组合拱桥中钢与混凝土组合梁的应力分布特点,为同类结构的日后设计计算提供了参考。     

摩托车车架有限元建模方法分析

对于不同摩托车车架的结构型式,相应的有限元计算模型有基于杆系结构的计算模型、基于板壳结构的计算模型及杆系、板壳混合结构的计算模型3种。杆系结构计算模型对车架实际结构简化过大,只能得到相对满意的整体结构强度和刚度;板壳结构计算模型比杆系结构计算精度高,是目前较先进的一种处理方法;对于管板组合式摩托车车架,可采用杆系和板壳组合结构进行计算。     

货车专用匝道超高取值仿真评价

为验证和修正规范中规定的超高值(最大值及推荐值)在货车专用匝道应用的合理性,分析对比点质量-刚体(PMR)与点质量-悬挂(PMS)计算模型的优缺点,提出适用于大货车专用匝道的超高计算模型;参考日本规范,建立货车专用匝道的超高与横向力系数分配模型,并提出推荐值.运用Trucksirn仿真软件,验证新的力学计算模型和分配模...     

基于线框模型的白车身刚度定性仿真

提出一种参数化白车身线框几何模型的构建方法,基于此线框模型快速建立白车身刚度计算有限元模型,实现了概念设计阶段白车身刚度的定性评价.以某白车身为例,计算了概念设计阶段定性仿真模型与详细设计阶段定量仿真模犁的弯曲刚度和扭转刚度.计算结果表明,概念设计阶段和详细设计阶段的弯曲刚度与扭转刚度值均在相差10%左右.     

大跨径钢管混凝土拱桥荷载试验及力学计算模型

结合青干河大桥的荷载试验．通过几种力学模型的对比，探索大跨径钢管混凝土组合结构的最佳力学计算模型。     

西江特大桥主桥线形施工控制

该文介绍了广东省中(山)—江(门)高速公路西江特大桥主桥线形控制的流程．重点介绍了计算模型的建立、预拱度和立模标高的计算、相对标高法、参数识别及采取的误差控制措施。     

钢箱-混凝土组合构件约束混凝土本构关系

为计算和分析一种新型的钢-混凝土组合结构——钢箱-混凝土组合构件,研究钢箱-混凝土组合构件中钢箱与钢筋共同约束下的混凝土本构关系模型,进行了一组钢箱-混凝土组合压弯构件试验,分析了在不对称约束条件下各部分混凝土的约束效应,根据各部分约束效应,将混凝土分成了强约束区、弱约束区及无约束区。对约束混凝土采用非均匀材料的直接均匀化理论,提出了析钢箱-混凝土组合构件中约束混凝土的匀质化材料本构模型,使用试验实测数据确定了本构模型中的参数。采用该本构模型的纤维模型法全过程分析结果表明,应用该本构关系计算所得的M-N曲线及荷载-应变曲线的分析结果与试验实测结果吻合良好。     

基于Logistic曲线和Gompertz曲线的最优组合沉降预测模型及其应用

地基的全过程沉降量与时间呈S形曲线关系，可用Logistic模型和Gompertz模型较好地描述。根据I_ogistic曲线和Gompertz曲线的共性和个性，引用最优加权组合建模理论，以组合模型的对数误差平方和最小为目标函数来确定最优的加权系数，建立了最优加权几何平均组合沉降预测模型。通过工程实例，验证了该最优组合沉降预测模型的可行性。对比计算结果表明，最优组合沉降预测模型的精度不仅比Logistic模型和Gompertz模型的预测精度要高，而且可靠性也优于各个单一预测的模型，是地基沉降观测资料的一种有效分析方法。     

基于贝叶斯组合模型的短期交通量预测研究

提出一种新的贝叶斯组合神经网络模型并将其应用于短期交通流量的预测。模型通过实时跟踪模型的预测表现,根据研究提出的分配算法不断调整模型的信用值,从而挑选并组合得到精度更高的预测模型。介绍了该模型的基本原理及在示范路网中的实际应用,通过选取反向传播神经网络和径向基函数神经网络,用以构造贝叶斯组合模型,并在测试数据集中进行了性能比较。计算结果表明：模型的预测性能整体上优于单一的神经网络模型,并且确保了模型预测的稳定性。     

钢-混凝土组合梁桥温度场与温度效应研究综述

组合结构桥梁由热工性能差异显著的钢材和混凝土构成,温度效应往往成为控制其设计和应用的关键因素,因此,对其温度场和温度效应进行准确地计算与评估具有重要的科研价值与工程意义。对组合结构桥梁温度场与温度效应开展了综述研究。首先,对各国桥梁规范温度荷载的规定进行归纳对比,讨论不同规范中温度荷载计算方法的特点,总结中国现有规范对全国气候划分的分辨率不足、对日照辐射的考虑不够完善等有待提升之处;其次,对国内外桥梁温度场与温度效应研究的发展与现状进行调研,重点分析中国钢-混凝土组合结构桥梁温度场与温度效应的研究进展,对现有研究的不足进行讨论;再次,提出基于可靠度理论的组合结构桥梁设计温度荷载模型,可使用气象部门统计的温度统计资料,通过MATLAB高效数值模型计算形成组合结构桥梁温度场时程数据,进一步利用极值模型获得桥梁设计的温度荷载代表值,快速、高效地实现对桥梁地理信息、结构参数等因素的考虑;最后,以北京地区典型3跨连续直线组合梁桥为算例,对连续钢-混凝土组合桥梁的温度效应展开研究。提出的基于可靠度理论与MATLAB的钢-混凝土组合结构桥梁设计温度荷载模型,可实现任意地区组合结构桥梁温度场的精确计算并显著提升计算效率。     

基于响应面法的钢-混组合桥面系优化设计

对桥梁结构进行优化设计和可靠性研究时,采用传统的设计方法可能会遇到计算工作量繁重的问题,应用响应面法进行优化设计是有效解决该问题的途径之一。以某大跨悬索桥钢-混组合桥面系为研究对象,结合节段缩尺模型试验研究,以有限元软件Workbench为计算平台,建立相应的参数化有限元模型。以组合桥面系重量最轻为经济目标,最大变形及最大弯曲应力为约束,基于响应面法对其进行多参数优化设计,并对优化结果进行了有限元分析验证。计算结果表明:节段缩尺模型静力试验结果与有限元分析结果吻合较好,建立的有限元模型很好地反映了试验模型实际的受力状态;基于响应面法优化设计后组合桥面系质量减小了3.57%,在满足力学性能要求的同时,减轻了结构自重,降低了工程造价,为钢-混组合桥面系设计提供了良好的概念设计模型。     

FRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能及承载力计算模型

为了给FRP-混凝土-钢管组合方柱的设计和施工提供参考,促进其在桥梁墩柱等腐蚀环境下的工程结构中应用,通过21根方柱的轴压试验,重点研究空心率、钢管径厚比和FRP约束特征值对FRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能的影响。基于极限平衡理论及FRP约束混凝土实心方柱的试验结果,对FRP-混凝土-钢管组合方柱进行受力分析,提出了其轴压承载力计算模型。结果表明:外层FRP管和内层钢管对FRP-混凝土-钢管组合方柱中的混凝土具有较大约束,其强度和延性均得到显著提高;其轴压性能与外层FRP约束程度和内层钢管径厚比密切相关;基于极限平衡理论提出的FRP-混凝土-钢管组合方柱极限承载力计算模型的计算过程简单,且计算值与试验结果吻合较好。     

桁式组合拱桥拆桥施工双影响矩阵法索力优化研究

以某混凝土桁式组合拱桥拆桥阶段计算为工程背景,并考虑该桥型结构受力特征以及拆桥施工阶段计算控制,借助结构整体弯曲应变能最小为控制原则,结合拆桥施工中监控最不利位置的位移及应力水平满足一定的安全系数为约束条件,建立拆桥最不利工况的扣索索力双影响矩阵优化分析流程,计算模型中考虑桥梁结构自身随服役时间增加,桁式组合拱桥设计建模和实际建模的差异性,桁式组合拱桥拆桥模型计算中同时考虑各因素预应力损失以及结合非线性理论的结构刚度退化准则,使模型更加符合桥梁的实际状态,为类似相关工程提供参考。     

中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究

基于给定的核心混凝土和钢材的三轴本构模型,设定构件内、外两层钢管使用相同的钢材,并考虑核心混凝土和钢管变形协调,应用连续介质力学理论,对中空夹层钢管混凝土短柱进行了弹塑性全过程理论分析,建立了中空夹层钢管混凝土短柱组合弹性模量理论计算公式和应力-应变关系全曲线的理论计算模型。该计算模型形式简单,参数少易确定,便于程序化实现,并与文献资料的试验结果进行了比较,结果表明,该模型能较好地反映试验规律以及组合构件材料物理性能的优点,为中空夹层钢管混凝土组合结构进一步研究奠定了基础。