既有双筋矩形截面受弯构件时变可靠性分析

在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究既有双筋矩形截面受弯构件抗力时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行了计算分析,计算结果验证了本方法与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合。     

钢筋混凝土结构随机时变强度和刚度的模型及结构抗力分析

研究了钢筋混凝土结构时变抗力的多因素影响机制,探讨了钢筋、混凝土材料强度的时变衰减规律,给出了钢筋混凝土构件的随机时变抗力模型。考虑结构刚度的时变性,提出了时变刚度的简化模型,并以高层水塔为例,根据所提出的强度、刚度和抗力随机时变模型对水塔结构构件的时变抗力进行了计算分析。     

既有钢筋混凝土梁时变可靠度计算模型

分析了目前既有结构时变可靠度计算理论和现行规范计算公式,考虑混凝土损伤和钢筋锈蚀以及材料强度随时间劣化的情况,建立了既有钢筋混凝土梁(单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面)的时变抗力计算模型,给出了既有钢筋混凝土梁的时变可靠度指标,并通过工程实例对既有钢筋混凝土梁进行了加固前计算分析.结果表明:实例结构动态可靠度指标为1.56,承载能力属于d级,这与现行可靠性鉴定标准的评级相吻合,因此,计算模型合理可靠.     

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.     

混凝土箱梁水化热温度损伤修正耦合方法

为了防止混凝土箱梁墩顶块在施工过程中出现早期开裂与温冲现象,研究了混凝土水化热温度损伤模型,综合考虑混凝土弹性模量与边界条件的时变效应,采用线性迭代方法,建立了混凝土箱梁墩顶块水化热温度损伤修正耦合方法,计算了水化热温度损伤场随时间变化的过程,得到了水化热温度损伤时程关系曲线,分析了温度损伤时变效应规律。计算结果与实测结果对比表明:混凝土箱梁水化热温度偏差小于10%,水化热温差峰值比水化热温度峰值滞后约32h,等效应变峰值与温差峰值发生时间相同,水化热温度损伤度与等效应变成正比,时变效应规律一致,因此,此方法可行。     

在役公路桥梁寿命评估与预测分析

大量在役桥梁承载能力不足、老化、破损使得在役桥梁的技术状况预测和寿命预测成为国内外十分关注的课题。因此,在建立在役桥梁抗力衰减模型及荷载模型的基础上,引入时变可靠度理论,建立桥梁极限状态方程。利用Jc法计算桥梁结构时变可靠度指标。引入桥梁工程中的0.85β0这个系数来预测混凝土桥梁的剩余使用寿命。并编制计算混凝土桥梁剩余使用寿命的计算程序,可为同类工程提供参考。     

时变可靠度理论下梁桥安全性评估方法研究

运用在役桥梁结构时变修正参数,建立适用桥梁安全性评估的结构实际承载力计算模型、实际刚度计算模型和时变可靠度计算模型,提出桥梁结构安全评估参数,通过桥梁结构算例的模拟分析,结合评估参数与计算桥梁服役时间之间的关系进行公式拟合,以便用于梁桥的安全性评估。结果表明:采用时变可靠度理论下梁桥评估方法计算桥梁的实际抗弯承载力、实际抗剪承载力、实际抗弯刚度和实际可靠性指标,推定结果与检查结构结果做到较好吻合,验证钢筋混凝土梁桥承载安全性评估方法的有效性。该方法为桥梁安全性评估提供了参考。     

列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法

基于不明原因列车脱轨机理与运动系统平衡状态稳定性分析的能量增量准则,提出了列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法,确定了系统横向振动最大输入能量及其增量,计算了系统横向振动极限抗力做功及其增量,建立了系统横向振动稳定性评判准则,计算了系统横向振动失稳临界车速.通过算例,计算了高速列车-无砟轨道时...     

桩侧土抗力的群桩效率

考虑桩侧土体的应力松弛和土抗力重叠效应，提出了桩侧土抗力群桩效率的计算式，该式考虑了土质的影响，适应性强，计算结果接近于试验实测值。     

服役公路桥梁的时变可靠指标计算

为了对服役结构的可靠性进行正确评估,必须考虑时间变化的影响,将结构服役时间离散为若干个时间点,利用各个时间点上随机的结构抗力和荷载效应,给出服役结构时变可靠指标简化计算公式,分析抗力衰减模式、可变荷载增加大趋势以及服役时间对可靠指标的影响。分析结果表明:在结构抗力和荷载效应保持不变情况下,随着服役时间的增长,结构的可靠指标降低,结构可靠指标的变化规律因抗力衰减模式和荷载增大趋势的不同而有差异。     

桩的抗力分项系数的研究

根据对７８根钻孔桩的１２８根打入桩的系统分析,并使用校准法对现有钻孔桩和打入桩的抗力分项系数进行了研究,结果表明,总抗力的分项系数受分布类型影响较大。文中提出由递推法分层土模型计算分抗力分项系数,物理概念明确计算方法合理,结果可信。     

基于评估基准期的既有梁桥时变可靠度评估方法

针对基准时间参数不断变化的特点和各要素时间轴相统一的内在要求,开展基于评估基准期的时变可靠度评估研究。指出时变可靠度分析中抗力、荷载效应、目标可靠指标都是评估基准期的函数。基于等超越概率准则,建立了评估基准期的迭代求解方法;采用活载效应修正系数,建立了给定评估基准期内的车辆荷载效应模型;基于年失效概率相等准则,建立了给定评估基准期的目标可靠指标计算方法。引入材料退化模型,形成了在役RC梁桥剩余寿命分析技术。分析表明,所建议方法能够与现行可靠度标准体系相匹配,实用性较高。     

基坑开挖影响下临近桩基稳定性分析

结合势能驻值定理,利用瑞利-里兹分析方法,分析基坑开挖与土体抗力对桥梁桩基稳定性影响。研究过程中利用土弹簧模拟桩周土,按实际地基土分层计算地基抗力系数,优化传统弹性抗力法。通过一系列演算,推导出两端固定支承时桥梁桩基临界荷载公式,提高了精确性,更加贴近实际工程。     

基于“m”法的横向受力桩综合刚度有限元分析

基于m法对弹性土抗力的假设,结合有限元基本原理,考虑桩土相互作用后横向受力桩的综合刚度——通过将桩侧土的刚度与桩身刚度叠加进行分析.结合算例计算出桩身变位和内力,并与m法的幂级数解计算结果相比较.综合刚度有限元法的算法简洁,适用范围广,便于编制程序计算和控制,精度也能满足工程要求.     

钻孔灌注桩极限承载力可靠指标和分项系数的计算

在试验资料整理和分析基础上,利用桩的可靠性原理和分析方法,提出了钻孔灌注桩的承载力表达式,计算确定了抗力分项系数,并结合工程实例进行了承载力验算。     

抗力分项系数双重迭代求解算法

分析了映射变换法与插值法的嵌套循环特性,提出了抗力分项系数的双重迭代求解算法,应用VB编制了计算程序,计算了活恒载效应比为0.10、0.25、0.50、1.00、1.50、2.50六种工况下的构件抗力分项系数,将分项系数乘以荷载效应组合值后得到修正抗力值,针对修正抗力与荷载效应进行了可靠指标校核验算.计算结果表明:应用...     

粉土中单桩的水平位移研究

分别采用有限元软件和规范公式计算单桩在同一单层粉土、相同外荷载下的水平位移、土的弹性抗力及桩身弯矩和剪力,并比较两者差异。计算结果表明:当桩的长度小于30 m时,采用规范公式计算得到的单桩水平位移与有限元计算结果较为接近;当桩的长度大于30 m时,采用规范公式计算得到的单桩水平位移与有限元计算结果相差较大,桩长越大,两种方法计算结果之差越大。另外,大于30 m的长桩、超长桩的桩身内力和土的横轴向弹性抗力的理论计算结果与有限元模拟结果均有较大差距。     

考虑损伤时变特性的大跨斜拉桥抗震性能研究

目前,大跨斜拉桥的抗震性能设计尚未考虑桥梁服役期内由于疲劳损伤累积对结构力学性能劣化的影响。文章依据连续介质损伤力学,研究了桥梁的疲劳损伤时变特性,基于动力弹塑性时程分析法获得桥梁在不同服役年限遭遇多遇和罕遇地震时的响应,依据其性能对照标准和地震损伤模型,研究桥梁抗震性能的时变特性,并以润扬长江大桥北汊斜拉桥为研究对象,研究了地震作用下考虑损伤时变特性的桥梁抗震性能的变化规律。结果表明:该桥在服役期内由于损伤累积导致了材料力学性能的劣化,结构的抗震性能呈现显著的时变特性。在遭遇多遇地震时,部分构件可能进入塑性,导致结构的地震损伤值可能超出规定限值;在遭遇罕遇地震时,结构的地震损伤不断增大,有发生倒塌的可能。结构在设计时均满足抗震设防目标,但随着性能的逐渐劣化,在一些工况下结构地震损伤值超过了抗震设防目标的损伤指标限值,这对结构的安全服役构成了潜在的威胁,因此对于服役期长且重要的大跨桥梁有必要进行考虑损伤时变特性的桥梁抗震分析,研究成果对类似桥梁的抗震设防具有重要参考意义。     

单排桩基-承台-挡墙组合支挡结构设计计算方法

桩基-承台-档墙是一种新型组合支挡结构,已在实际工程中有所应用,但其设计计算方法仍很不成熟。传统计算中将桩基、承台连接视为铰接,承台弯矩计算中忽略地基反力,此与实际情况有较大差异。基于此,针对单排桩基-承台-挡墙组支挡结构,提出了同时考虑地基抗力和桩-承台协调作用的设计方法,并通过工程实例与有限元计算结果对比分析,验证了理论方法的可靠性。结果表明:在计算承台弯矩、桩基弯矩和剪力时,均应同时考虑地基抗力和桩基-承台协调作用。     

桥梁结构非线性模型修正研究综述

针对桥梁服役期间由于结构力学性能减弱从而表现出具有时变特征的非线性振动问题,在回顾非线性模型修正发展的基础上,分别从非线性系统识别、非线性模型修正方法和非线性模型不确定性量化3个方面入手,总结了结构非线性模型修正技术中存在的一些关键问题;结合复杂结构损伤识别、性能评估与安全监测等内容,对其在桥梁结构中的应用展开了讨论。研究结果表明:以固有频率和模态振型为代表的响应特征量仅能反映时不变结构的物理特性,对于非线性结构而言其力学性能随外激励作用而不断变化,基于线性系统特征量的模型修正方法不能很好地适用于具有明显时变特性的非线性结构;结构动力响应主分量的瞬时频率和瞬时幅值包含了振动响应信号的相位信息和幅值信息,可以较为全面地反映动力荷载作用下结构响应的非平稳特性,选择具有时变特性的瞬时特征量来构建目标函数能够更为合理地表征非线性结构的动力特性;不确定性模型修正方法通过综合利用实测响应数据,考虑了测量噪声、模型误差和数值计算方法等不确定因素的影响,提高了模型修正结果的准确性;复杂结构非线性模型修正过程中涉及的参数众多,计算量大,极大地限制了其在实际工程结构中的应用,因此,合理选择具有代表性的非线性模型参数以及提高模型修正的计算效率是当前亟需解决的问题。