桥梁随机载荷数据采集及统计分析

为了模拟桥梁所受活载的真实情况,从321国道上某刚架拱桥统计某一时段内通过该桥的车流量,并通过对车流量的等效折算、概率分布及其功率谱密度函数等统计分析,得到这一随机过程的统计特性:服从威布尔分布的非高斯过程。     

车辆随机载荷谱的统计分析

测定了汽车前桥在山区公路、一般沥青公路及汽车试验场强化路面的道路载荷谱,采用雨流计数法得到了各路面载荷谱的均、幅值计数结果,根据Goodman经验疲劳公式,对雨流计数结果进行了零均值应力转换,利用数理统计的方法得到了各路面的载荷分布数学模型,为部件的疲劳寿命分析提供了重要依据。     

随机载荷下汽车钢板弹簧疲劳设计方法

以路面不平度随机激励为输入，以钢板弹簧随机疲劳寿命估算为基础，对钢板弹簧的随机应力过程做了较深和的研究，最终提出了一种新的钢板弹簧参数设计方法。     

车辆传动系多工况随机载荷谱的统计处理方法

本文对传动系统多工况二维随机载荷谱的统计方法进行了分析与研究。主要包括幅值和均值二维分布函数的获得及检验，多工况的载荷频次的分配问题，以及从原始载荷谱向程序说转换过程中的若干问题和相应的解决办法。     

汽车前轴垂直载荷谱变化规律的研究

通过大量试验和统计,得出了在良好、较差柏油路面条件下,载货汽车前轴垂直动态载荷幅值、均值、最大值随行驶车速和前轴静态轴荷的变化规律。前轴垂直动态载荷最大值主要受前轴静态轴荷的影响,与前轴静态轴荷成线性关系,并且90%概率下与前轴静态轴荷的比例不超过1.4。     

随机车流-桥梁系统耦合振动精细化分析与动态可视化

针对目前公路车-桥耦合分析系统功能的不足,建立了随机车流-桥梁耦合振动精细化分析框架,该分析框架尽可能考虑了桥梁上通行车辆荷载的随机特性。采用交通信息采集系统和动态称重设备对交通荷载数据进行系统全面的观测,记录每辆经过观测断面车辆的到达时间、横向行驶位置、车速、车型和质量,在此基础上形成可以重现真实交通场景的随机车流;针对单主梁和梁格法桥梁分析模型,开发一个包含典型车型库,可以考虑桥面空间路面粗糙度,具有单向及双向多车道设置功能,车型、车辆悬挂系统、车辆质量、横向行驶位置、车速、障碍物位置和尺寸等参数随机功能的分析系统,并基于OpenGL技术着重开发了随机车流过桥动态可视化功能;最后,分别以1个单主梁和多主梁桥梁为工程实例,采用典型路段观测到的实际交通荷载研究了随机车流荷载对桥梁结构的影响。结果表明:所建立的随机车流-桥梁耦合振动分析系统具有明显的优越性。     

基于强度变化特性的随机谱载荷下疲劳寿命预估模型

提出了一种新的随机谱载荷下构件的疲劳寿命评估模型.该模型以结构强度变化特性为基础,考虑低幅载荷强化和损伤的双重效应,既有清晰的物理意义,又更合理地反映了疲劳过程中零件强度值随着载荷的变化而相应地增高和衰减的特性,克服了传统疲劳累积损伤模型忽略低幅载荷强化作用的缺陷.经过两种构件的试验验证表明,此模型与传统的累积损伤模型相比能更准确地预测构件在随机载荷下的寿命,为结构的轻量化设计提供理论与技术依据.     

公路桥梁随机车流模拟研究

公路桥梁车流具有很强的随机性,从公路桥梁随机车流的基本统计方法及参数分析入手,对常见车型进行了分类,分析了随机车流参数的随机分布特性,结合Matlab程序,编制了随机车流模型生成程序,通过对某大跨度公路桥梁实际车辆流量进行的统计及分析,得出了随机车流的随机函数的统计参数,建立了随机车流参数数据库,并以此为基础,模拟生成了公路桥梁随机车流模型.     

斜拉桥不确定性参数随机分析研究

为了研究复杂结构体系中不确定性结构参数对其静动力特性的影响,采用多元步进响应面的Monte Carlo法,即将数理统计中的多元步进回归技术引入响应面拟合中,选择出若干个对因变量影响较大的随机变量参与响应面拟合,从而建立一个较为理想和稳定的回归方程,提高响应面的精度,并基于拟合响应面采用拉丁超立方抽样法生成MonteCarlo样本,实现复杂结构体系响应参数的随机分析。采用该方法对润扬大桥北汊斜拉桥静动力特性进行了敏感性因素分析。计算分析表明,斜拉桥主梁质量密度的随机性对其静动力特性最为敏感,同时斜拉索和主梁结构参数的随机性对斜拉桥低阶模态的敏感性较强。所做工作能为斜拉桥结构受力分析提供参考,同时为复杂结构体系不确定性参数的随机分析提供相应的思路。     

超大跨度斜拉桥施工过程随机模拟分析

针对超大跨度斜拉桥由于悬臂施工过程中各种误差的累积可能使其恒载效应具有较强的随机特性,传统的确定性分析方法不能反映这一重要结构特性的问题,采用Monte Carlo法与有限元法相结合的随机模拟方法,将斜拉桥的梁段自重、张拉索力看成随机变量,进行主跨1 088 m的苏通大桥施工过程随机模拟,研究其恒载效应的频度、均值和标准差。研究表明:由于结构系统的变异性,使结构行为呈现一定的随机性;梁段自重、张拉索力变异对钢主梁斜拉桥恒载应力的影响不如对混凝土主梁斜拉桥那么明显,但其对恒载构形的影响不可忽略。     

大型桥梁健康监测系统的数据采集子系统设计方法

针对大型桥梁结构健康监测系统具有传感器类型多、信噪比小等特点,系统研究大型桥梁结构健康监测系统的数据采集子系统的设计方法。首先分析桥梁结构健康监测所采用的传感器的输出信号特征、输出信息量特征和空间分布特征;在此基础上,研究数据采集子系统的设计内容和原则,以及硬件、软件和基于网络的设计方法;最后,采用该设计方法为滨州黄河公路大桥健康监测系统设计了数据采集子系统。系统的运行表明,文章建立的设计方法是可行的。     

桥梁的静载与动载试验

在城市的路网建设中，对桥梁的运营承载能力的评估越来越受到人们的重视，对桥梁评估最有效的手段是对桥梁进行荷载试验。     

现役钢筋混凝土桥梁荷载与抗力分析

针对拟建桥梁结构与现役桥梁结构的不同之处，基于不同的鉴定基准期，系统地总结分析了荷载效应与抗力在后续使用期内随时间的变化规律。根据实际工程中的检测值，在进行计算分析时，讨论了对抗力预测模型的修正，为结构的可靠性分析提供了一种较为完整的荷载、抗力计算方法。     

现场桥梁静载试验评定与分析

在目前评定桥梁或单梁的承载能力及工作状况静载试验方法的基础上，结合3跨预应力双薄壁墩连续刚构和5跨连续桥面简支斜梁桥的桥梁静载试验与分析。总结分析出常见桥梁的测试中。影响校验系数值的主要因素。建议在结构计并模式、材料实际强度取值及测量点布置方面再提高些要求。可大大提高校验系数n值的精确度。评定桥梁或单梁的承载能力及工作状况则更准确。     

大跨径混凝土桥梁施工挠度监测数据采集的自动化方案

针对大跨径预应力混凝土桥梁施工挠度监测中数据采集工作量大的特点。提出了利用PC-E500电子记簿采集外业数据。利用Delphi语言编程将数据导入Excel表格并从Excel表格中提取数据的自动化方案。     

部分斜拉桥静载试验分析

以桥梁设计理论、有限元法分析技术为理论基础,对国内一座部分斜拉桥的静载试验进行了研究。通过实测值与理论值比较分析,结果表明该桥在试验荷载作用下主梁实测最大挠度值、塔顶最大水平位移值、最大索力值和最大应变值均小于理论计算值,在各个工况荷载作用下,实测残余挠度值与残余应变值较小,表明结构具有良好的变形恢复能力,桥梁结构性能良好。本次试验可为同类桥梁结构的设计和检测评估提供有价值的参考。     

基于WIM的广东省公路桥梁车辆荷载模型研究

为研究适合于广东省实际的公路桥梁车辆荷载模型,选取该省5条具有代表性的高速公路,基于动态称重(WIM)系统实测的交通轴载数据,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的方法,拟定符合广东省实际交通状况的车辆荷载参数,获得相应车辆荷载模型,并采用推荐车辆荷载模型与规范荷载模型对不同结构形式的桥梁活载效应进行对比分析.分析结果表明,按照规范原则得到的广东省实测车辆荷载总重和轴重均大于规范给定值;各种结构桥梁在推荐的车辆荷载模型作用下的活荷载效应均为规范计算值的1.4倍左右,桥梁跨径越小,活载所占设计荷载的比例越大,规范对活载效应的低估越明显.     

超大跨度斜拉桥活载几何非线性分析

进入超大跨度范围后,斜拉桥几何非线性问题更加突出。以主跨为1 088m的苏通大桥为研究对象,采用线性理论、线性二阶理论和非线性理论,分析几何非线性对超大跨度斜拉桥活载效应的影响。研究表明,即使对超过1 000m的公路斜拉桥,采用线性二阶理论(即只需考虑斜拉索弹性模量折减和恒载几何刚度矩阵的影响)计算活载效应完全可以满足工程要求。