考虑土性参数概率分布对边坡可靠度的影响

采用基于Morgenstern-Price法的Mont-Carlo模拟,分别对强度参数c、φ服从不同概率分布函数时的边坡稳定性进行了可靠度对比分析,并对不同概率分布强度参数的变异性与边坡稳定性之间的关系进行了分析,探讨了失稳概率对强度参数变异性变化的敏感性。发现强度参数无论服从正态分布还是对数正态分布,安全系数均值都变化不大,但是边坡的失稳概率却随着参数变异性的增大而增大,强度参数服从正态分布时的失稳概率要大于服从对数正态分布情况下的失稳概率,得出边坡的失稳概率都对内摩擦角φ的变异性反应要敏感于对黏聚力c的变异性。     

土性指标的变异特性研究

本研究以实际工程的勘察测试资料为依据，采用概率统计与随机过程理论，分析计算了地基土抗剪强度指标c、φ和静力触探比贯入阻力ρs等土性指标的均值、变异系数和相关距离等概率特征值，既是对土性指标本身的一种深入的探索，也为土工问题的可靠性分析研究及其设计分项的系数确定提供必需的技术参数。     

基于Lingo软件的公路工程结构可靠度计算

结合非线性规划理论和结构可靠度优化计算方法,用非线性规划软件Lingo编制用于公路工程结构可靠度计算的程序,并结合实例进行分析、计算,结果合理可靠。该程序根据其它实际工程情况稍作改动,便可用于其结构可靠度计算,值得推广应用。     

陶粒混凝土局部抗压承载力的计算及其可靠度分析

为研究陶粒混凝土局部抗压承载力的计算,进行了74个陶粒混凝土试件的局部抗压承载力试验,分析了陶粒混凝土试件的局部抗压破坏特征。在试验研究的基础上,提出了陶粒混凝土局部抗压承载力计算公式的模型。应用结构可靠度分析的一次二阶矩法,对公式模型进行了可靠度分析,并按照《统一标准》的要求,确定了公式中的待定参数ω的值。最后对影响可靠指标的因素进行了探讨,分析了各因素对可靠指标的影响程度。建议的公式和可靠度分析结果,可供工程实践参考。     

土体性质互相关性的估计以及不确定性的量化分析

土体参数如土体黏聚力、内摩擦角之间存在互相关性,这一特性对岩土设计分析具有重要意义。互相关性可以用互相关系数表征。准确的计算这一系数需要较多试验数据,而实际工程中岩土的试验数据较少。这就导致所得互相关系数的不确定性较大。为此,介绍了如何用自助抽样法去量化这一不确定性,并以工程实例说明。     

考虑参数不确定性的预应力箱梁上拱变形可靠度研究

综合考虑预应力箱梁的弹性模量、一期恒载、二期恒载、初始张拉力和最终张拉力的随机性,基于预应力箱梁上拱变形设计限值和上拱变形理论建立了结构功能函数,提出了基于蒙特卡洛理论的预应力箱梁上拱变形的可靠度评估方法;针对某公路桥梁开展了预应力箱梁上拱变形的可靠度评估,计算了预应力箱梁的初始和最终张拉力,分析了影响可靠度指标的随机变量与上拱变形之间的相关性,并在此基础上,基于Matlab软件采用蒙特卡洛方法计算了100万次模拟下预应力箱梁上拱变形的可靠度指标。研究结果表明：1)混凝土自重对预应力箱梁上拱变形影响较小,混凝土弹性模量和张拉力对预应力箱梁上拱变形影响较大;2)预应力箱梁上拱变形限值下,100万次计算得到的预应力箱梁上拱变形可靠度指标为2.418,失效概率仅为0.78%,即预应力箱梁跨中上拱变形导致箱梁结构失效的可能性极小。分析结果可为预应力箱梁存梁期间的上拱变形控制策略的制定提供理论依据。     

考虑大件荷载的桥梁网络可靠度分析及路径优化研究

为研究大件运输车辆荷载对桥梁安全性能的影响,提出了一种基于支持向量机和改进灰狼算法的可靠度计算模型,并以此设计了考虑桥梁网络可靠度的大件运输路径优化方法。首先依托大件运输车辆荷载分布统计数据建立了大件运输车辆荷载-桥梁结构响应的机器学习算法映射模型,通过支持向量机拟合大件车辆荷载下的结构功能函数,其次采用融合指数型非线性收敛和柯西变异的改进灰狼算法对可靠度进行求解,计算了某35 m预应力钢筋混凝土T型梁桥在大件运输荷载下的时变可靠度,设计了考虑大件运输荷载下桥梁网络可靠度的路径优化方法。研究结果表明：支持向量机对大件车辆荷载下的桥梁结构响应拟合良好,平均相对误差仅为1.74%;考虑大件运输荷载下的桥梁时变可靠度曲线下降趋势更加明显,且越接近桥梁服役后期,可靠度指标退化速率越快;改进灰狼算法在对功能函数求解时收敛速度极快,寻优稳定性极高;考虑桥梁网络可靠度的路径优化方法可以准确选择当前大件运输荷载下可靠度较高的通行路径。     

考虑位移影响的钢管砼拱面内承载力时变可靠度研究

为研究钢管砼抛物线拱桥在受均布竖向荷载作用下考虑位移影响时的时变可靠度,利用差分法求得拱面内临界荷载并建立考虑徐变的极限状态函数,采用MATLAB软件结合中心点法,得到钢管砼拱面内承载力可靠度指标随时间的变化。结果表明,砼徐变会降低钢管砼拱面内稳定临界承载力可靠性指标;加载龄期对结构可靠性的影响较小;考虑位移影响时钢管砼拱面内稳定临界承载力和可靠性会有一定增加,设计时应充分考虑。     

基于健康监测的自锚式悬索桥钢箱梁细节疲劳可靠度研究

为了研究大跨度自锚式悬索桥的钢箱梁构造细节在随机荷载作用下的疲劳可靠度,以国内最大跨度的独塔自锚式悬索桥平胜大桥为工程背景,在健康监测应力数据的基础上,采用疲劳可靠度理论对其钢箱梁桥面板构造细节疲劳性能进行了研究。首先基于Palmegren-Miner线性累积损伤准则建立了疲劳可靠度的极限状态方程,其次基于平胜大桥健康监测的典型应力和温度数据建立了疲劳应力谱,最后分析了不同交通量增长系数下平胜大桥钢箱梁细节疲劳可靠度。研究结果表明:平胜大桥钢箱梁的应力数据具有低应力和高循环的特点,可基于Erucode规范和等效损伤得出等效应力幅值;平胜大桥钢箱梁细节疲劳可靠指标为5.274;当交通量增长系数分别为0、0.1和0.2时,平胜大桥钢箱梁细节疲劳可靠指标在100 a后分别下降为2.305、1.681和1.395;交通量增长系数在前期对疲劳可靠指标的影响较小,而后期对疲劳可靠指标的影响较大。     

混凝土桥梁结构随机场的相关距离分析

对随机场理论应用于混凝土桥梁结构的必要性及其理论意义进行了分析和探讨,阐明了混凝土桥梁结构随机场的相关距离的计算是可靠度分析的前提。以肇源大桥为实例进行了预应力混凝土桥梁强度的现场大量实测,以此为基础建立了该桥的强度随机场,并对该随机场的齐次性和各态历经性进行了检验。分别用相关函数法和递推平均法得到了该随机场的相关距离。结果表明,两种方法得到的相关距离比较接近,认为该相关距离可以作为工程应用的理论指导,此相关距离也可应用于其他类似的桥梁结构上。     

加筋土的试验研究及发展综述

为了更好的使加筋土技术应用于工程实际,从加筋土界面特性试验、强度特性试验、加筋机理试验3个方面出发,对多年来国内外在加筋土试验设备、研究内容和方法以及取得的有规律性的成果进行了综述,指出存在的主要问题是加筋土技术理论落后于工程实际应用,并针对加筋土试验研究现状,提出今后发展应进一步研究的几个方向。     

公路膨胀土加筋地基承载力计算方法研究

结合公路膨胀土加筋地基的受力特点和作用机理及其破坏形式,对国内外常用的公路膨胀土加筋地基承载力的计算方法进行了深入分析,在此基础上,筛选出了适宜于我国公路膨胀土加筋地基承载力计算的宾奎特法和改进的太沙基法及深基础效应法,这对公路膨胀土加筋地基的设计具有重要的指导作用.     

土质库岸路基内孔隙水压力的计算方法

把土质库岸路基内地下水的渗流状态简化为4种渗流模型,基于渗流力学理论,建立各渗流模型路基内任意点的孔隙水压力计算方法。     

动载作用下加筋土路基的计算模型研究

在前人工作的基础之上提出了一个新的动力荷载作用下加筋土路基的计算模型,该模型的土体采用动载作用下基于SMP(Spatial mobilized Plane)破坏准则的弹塑性动本构关系进行模拟,加筋材料的本构模型采用非线性多项式进行描述,筋土的相互作用采用双弹簧界面模型来模拟。模型中的参数可以通过常规的土工试验获得。基于该模型的数值分析与实测试验值进行了对比,证明了模型的正确性。结果表明,该模型能应用于工程实际。     

钢筋混凝土桥墩破坏模式识别方法

鉴于破坏模式对钢筋混凝土桥墩抗震加固和基于性能的抗震设计中性能目标量化的重要性,根据钢筋混凝土桥墩的破坏特点和破坏模式,统计分析各国钢筋混凝土桥墩抗震试验资料。基于钢筋混凝土桥墩抗剪需求和能力的关系,对混凝土强度f′c、纵筋配筋率ρl、体积配箍率ρv、规则化的纵筋配筋率、规则化的体积配箍率、轴压比、剪跨比a/h0和规则化的箍筋间距进行双参数相关分析和偏相关分析,确定各因素与桥墩塑性铰区抗剪需求与能力比值Vp/Vn的相关程度。研究结果表明:以ρl≤2.173%、a/h0≥3.880、Vp/Vn=0.7作为钢筋混凝土桥墩弯曲破坏模式的判别条件,以Vp/Vn>1.0且a/h0≤1.865作为剪切破坏模式的判别条件,以1.865≤a/h0≤3.880作为弯剪破坏模式的判别条件是合理的。     

加筋土挡墙水平位移解析计算与参数分析

加筋土挡墙因具有造价低廉、施工简便等优点而在公路、铁路等交通基础设施中被广泛应用。作为一种轻型柔性支挡结构,加筋土挡墙易产生较大的水平位移。目前已有的加筋土挡墙水平位移计算公式大多忽略了加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移,有必要提出一种准确计算加筋土挡墙总水平位移的解析式。将加筋土挡墙总水平位移分为加筋区内部筋材伸长产生的水平位移和加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移两部分。假定加筋区内部破裂面由0.3H法确定,根据胡克定律建立计算加筋区内部由于筋材伸长产生的水平位移解析式;假定加筋区为一复合弹性体,根据虚功原理建立加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移解析式,两部分共同构成了加筋土挡墙的总水平位移。结果表明:随着填土模量、填土内摩擦角、填土黏聚力、筋材抗拉刚度和筋材长度的增大,加筋土挡墙的最大水平位移逐渐减小;筋材伸长产生的位移占总位移的比值随填土模量、填土内摩擦角、筋材长度的增大而增大,随填土黏聚力和筋材抗拉刚度的增大而减小;与原型试验测试值和数值模拟值相比,该解析计算结果可反映加筋土挡墙墙体位移沿墙高的分布规律,同时与既有经验公式相比,该方法计算结果更接近实际值。     

基于聚类分析理论确定广梧高速公路高液限土改良方案

针对广梧高速公路高液限土的不良特性,进行了一系列室内试验,测试土样的物理力学指标;借助聚类分析理论,对样本土样进行分类,并确定各类的属性特征值和改良方案;根据土样与属性特征值的相关距离确定各类土样的改良试验项目。以新土料改良方案确定过程为例,介绍了研究结论的使用过程。     

麦秸秆加筋石灰土抗剪强度影响因素灰色关联度分析

为增强石灰固化滨海盐渍土的强度、塑性和抗变形能力,进行了麦秸秆加筋辅助处理的试验。试验分析结果表明:①麦秸秆加筋作用主要提高土的粘聚力,对内摩擦角的影响很小。②适宜的麦秸秆加筋长度为20mm,约为试样直径的1/3;适宜的加筋率为0.25%。③养护初期麦秸秆加筋作用较强,养护后期,土的强度提高主要依赖石灰的固化作用。④灰色关联度理论分析认为,对加筋土的粘聚力影响程度依次为固化作用、加筋率、加筋长度;对内摩擦角影响程度依次为固化作用、加筋长度、加筋率。固化作用是影响加筋土强度的主要指标。麦秸秆     

锈蚀钢筋混凝土结构可靠性与寿命预测

目前钢筋混凝土结构可靠度研究大多数没有考虑钢筋锈蚀的影响。从考虑钢筋面积的降低,建立锈蚀钢筋混凝土结构抗力的模型,应用结构可靠性分析的简化方法计算结构的可靠度来评估混凝土结构可靠度。通过分析,还可以进行目标可靠度下的寿命预测。