大跨度连续梁桥悬臂施工整体抗倾覆稳定安全系数评估

为了评估连续梁桥在悬臂施工期间的安全性,提出了一种基于可靠度反分析理论的大跨度连续梁桥悬臂施工整体抗倾覆稳定安全系数计算方法。该方法可在给定目标可靠度指标和计入结构参数随机性的前提下,采用可靠度反分析理论,求解连续梁桥悬臂施工整体抗倾覆稳定安全系数。运用该方法计算了一座大跨度连续梁桥的抗倾覆稳定安全系数,并分析了参数敏感性,同时探讨了安全系数取值的合理性。计算结果表明：参数的随机性对连续梁桥悬臂施工阶段整体抗倾覆稳定安全系数影响较大,忽略参数随机性影响会导致过高估计整体抗倾覆稳定安全系数;应根据目标性能需求选择合理的安全系数;在悬臂施工中需要特别关注临时固结设施的合理性,避免挂篮和浇筑节段同时掉落,以保证结构在施工期间的抗倾覆稳定安全;随机变量分布类型对安全系数分析结果有较大影响,在实际施工过程中,可对实际变量参数进行抽样统计,确定合理的随机变量分布类型,以此计算得到的抗倾覆稳定安全系数更加符合实际工程需求;安全系数初始值的选取对该计算方法结果的准确性没有影响,只对结果的收敛速度有一定影响;推荐的可靠度反分析方法对基于目标可靠度指标确定抗倾覆稳定安全系数具有较好的适用性。     

基于可靠度反演理论的大悬臂钢桁梁横移施工抗倾覆稳定设计

为了评估大悬臂钢桁梁在横移施工中的安全性,提出一种基于可靠度反演理论的大悬臂钢桁梁抗倾覆稳定安全系数评估方法,该方法在给定目标可靠指标和考虑结构参数随机性的前提下,采用可靠度反演理论,求解大悬臂钢桁梁在横移施工中的抗倾覆稳定安全系数。最后,采用该方法对潍莱高铁82 m大悬臂钢桁梁的抗倾覆稳定问题进行研究,并对参数的敏感性进行分析。计算结果表明：在大悬臂钢桁梁横移施工中,忽略参数不确定性的影响会导致过高地估计结构的抗倾覆稳定安全系数;抗倾覆稳定安全系数对横移配重质量和配重距离两个参数最为敏感,随着这两个参数变异性的增大,大悬臂钢桁梁抗倾覆稳定安全系数迅速减小。     

悬浇连续梁墩梁临时固结体系计算分析及安全评价

墩梁临时固结体系是保证预应力混凝土连续梁悬臂施工稳定性的主要措施之一。基于铁路连续梁桥墩梁临时固结设计方案,采用数值计算方法,对墩梁临时固结体系倾覆稳定性和临时支座局部承压进行计算分析。结果表明,仅依靠梁体自重不能保证悬臂施工纵向倾覆稳定性,在临时支座设置一定数量的精轧螺纹钢后,能大大提高梁体纵向倾覆稳定;当临时支座设计尺寸受到限制时,尽可能增加临时支座的数量和提高混凝土标号,以增大临时支座的承压能力。     

连续梁桥悬臂施工倾覆稳定安全系数研究

连续梁桥在悬臂施工期间的稳定性通常采用安全系数来保证,但是安全系数的取值均是依据设计者的经验而定,无法考虑参数随机性的影响。首先介绍了一种基于可靠度反分析理论的安全系数确定方法,然后以一个算例验证了该方法的效率和精度,最后对国内一座连续梁桥悬臂施工整体稳定安全系数进行评估。计算结果表明,参数的随机性会对连续梁桥悬臂施工整体倾覆稳定安全系数产生较大影响,忽略参数随机性的影响会导致过高地估计连续梁桥悬臂施工整体倾覆稳定安全系数。     

连续梁桥悬臂施工整体稳定性逆可靠度分析

为了探讨随机逆可靠度计算理论在连续梁桥悬臂施工状态整体稳定性中的应用,采用1次2阶矩法(改进的验算点法)对其进行可靠性及相应的反问题分析,讨论连续梁桥悬臂施工倾覆稳定性的可靠性及相关反问题的数值计算结果,并对计算结果进行分析。计算结果表明:逆可靠度分析理论对桥梁设计参数的选取具有很好的实践指导作用和工程实用价值。     

加筋土挡土墙全墙倾覆稳定性可靠度分析

考虑岩土不确定性因素的影响,将土体内摩擦角和土体重度设为正态分布的随机变量.运用VB语言,基于验算点法编制了加筋土挡土墙全墙倾覆稳定性的可靠度分析程序.通过调整设计参数,可以在满足达到目标可靠度指标的前提下选择较为经济的方案,进行结构优化设计.     

连续刚构桥施工阶段可靠性分析的支持向量机法

PC连续刚构桥采用悬臂浇筑法施工,施工过程中的结构受力状态、结构参数及外力具有随机性,为了研究PC连续刚构桥悬臂施工阶段体系可靠度,根据箱梁截面受压和受拉失效模式确定了悬臂施工阶段极限状态方程,建立支持向量机分类算法的可靠性分析计算格式,用于悬臂施工阶段可靠性分析,并应用在某高速公路大跨径PC连续刚构桥可靠性分析中,得出施工阶段可靠指标为3.719,施工荷载和梁截面尺寸的控制对桥梁施工过程中安全和质量问题至关重要,运用支持向量机法分析PC连续刚构桥施工阶段可靠度取得了良好效果,可为同类型桥梁可靠性分析提供借鉴和参考。     

钢桁梁悬臂拼装阶段后锚固系统的设计与应用

悬臂拼装需要保证施工过程的抗倾覆稳定问题,一般采取边跨预压平衡重或边墩锚拉2种方案。结合灌河特大桥主桥三跨连续钢桁梁悬臂拼装施工,提出了精轧螺纹钢后锚固系统施工技术,设计了精轧螺纹钢后锚固系统,分析最大悬臂状态下结构的抗倾覆稳定性和局部受力,实例验证了技术可行性及良好的经济性。     

刚构-连续梁桥施工期可靠性分析

依据预应力混凝土刚构-连续组合梁桥悬臂现浇施工特点,确立了悬臂施工过程中其结构抗力和荷载效应概率模型,分两种工况应用JC法对跨广珠西线特大桥进行施工期可靠性分析,并就已浇梁段恒载、混凝土强度、施工活载、风荷载和其他荷载及其偏差等因素对梁体结构施工的可靠度影响程度进行分析,可为制定合理的施工方案和采用具体的工程措施提供相应参考。     

系统可靠性理论在肋柱锚杆体系中的应用

运用系统可靠性理论,建立了锚杆挡墙中肋柱锚杆体系的系统可靠性模型。根据规范推荐的主动土压力的计算方法,考虑锚杆的多种失效方式,导出了肋柱锚杆体系的结构功能函数。编制程序对算例进行分析计算,得到了锚杆系统不同破坏模式下的可靠指标。最后讨论了随机变量的变异性对系统可靠度的影响以及单根锚杆可靠指标随岩土体深度的变化,发现参数φ的变异性对锚杆体系可靠指标的影响最大,单根锚杆的可靠度随深度迅速降低     

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。     

基于虚拟试验的边坡失稳概率分析方法

针对边坡稳定性分析中,极限平衡条分法得出的边坡稳定性系数表达式是一个高度非线性方程而导致可靠度计算无法进行的问题,按照复杂结构稳定可靠度求解思路,建立了以条分模式稳定性系数计算作为虚拟试验,以二次多项式为验算点逼近过渡函数,依据基本随机变量分析边坡稳定失效概率的方法。以陈祖煜-摩根斯坦边坡条分模式为例,阐明了在新方法中可靠度指标计算的步骤和精度控制及递归修正的实现过程。采用该方法计算了某公路边坡的失稳概率,并与精确解进行了比较。结果表明:该方法计算结果与精确解的相对误差为4.66%,绝对误差为0.535%,适用于边坡工程的失稳概率分析。     

水泥混凝土路面的可靠度分析

水泥混凝土路面在设计、施工、管理等过程中存在许多的不确定因素,为了更好地考虑这些不确定性,新版水泥混凝土路面设计规范,以可靠度概念取代了传统的安全系数,从而使路面设计更科学。以影响水泥混凝土路面可靠度的主要结构参数为随机变量,采用疲劳概率分析模型,分析了随机变量的变异性和概率分布,编程计算某公路水泥混凝土路面的可靠度指标。     

洪水作用下受锚土质边坡稳定可靠性分析

为研究洪水对路基高陡土质边坡稳定性的影响,通过现场统计、理论推导和工程试验,构建受锚土质边坡的6种破坏模式,得到洪水作用下受锚土质边坡的失效模式、锚固结构的蠕变模型和时效可靠度解析式。以土体抗剪强度指标为基本随机变量,通过一次二阶矩法,得到考虑时间效应的受锚边坡系统可靠度指标的理论解析式。算例显示:可靠度指标随时间延续具有显著的指数衰减特征,在洪水作用早期时效可靠度指标变化非常明显;随着锚固力增加,时效可靠度指标增加,随着地下水渗透有效应力增加,抗剪强度指标提高,边坡时效可靠度指标增加。     

粉砂土路堤稳定可靠性分析

根据粉砂土的物理力学性质和路堤边坡破坏模式,以瑞典圆弧法为基础建立了粉砂土路堤稳定可靠性分析的极限状态方程,并介绍了相应的稳定可靠度求解方法.最后对河南濮安高速公路典型路段的稳定可靠性进行了分析,为该高速公路的施工和建设提供了有价值的分析结论.     

既有钢筋混凝土桥梁模糊随机可靠性评价

由于钢筋锈蚀、混凝土碳化和日益增加的交通荷载影响,桥梁性能随着时间劣化,可靠性降低。因此,在分析影响既有钢筋混凝土桥梁可靠性不确定性因素的基础上,将这些因素归结为随机性和模糊性,以模糊随机变量为基本变量,考虑桥梁在服役过程中的耐久性损伤对可靠性的影响,针对既有桥梁荷载的分析背景同拟建桥梁的不同,进一步考虑模糊性,建立了考虑失效准则模糊性的模糊随机状态方程,将JC法改进用于计算模糊随机可靠指标,以装配式简支梁桥可靠性评价为例给出了具体方法和过程。     

大跨度斜拉桥施工控制的多元统计敏感性分析

为掌握大跨度斜拉桥结构参数变异对结构状态的影响规律，确保斜拉桥的施工安全和工程质量，针对该类型桥梁施工控制参数敏感性分析的实际需求，考虑不同结构参数和不同结构部位相同结构参数的变异性，实现了大跨度斜拉桥施工过程控制中的多元统计敏感性分析。从统计学角度明确了参数敏感性分析为边缘分布问题后，将试验设计方法引入统计多参数敏感性分析，结合参数显著性检验评价参数的敏感性。将同一批次或类似条件制造、施工的构件归为同一子结构，子结构内的相同参数视为一个随机变量，在减少随机变量个数的同时，提升了计算效率。采用分组试验设计降低均匀试验设计难度，在分组参数显著性检验后，将所有显著参数集成在一起进行整体参数显著性检验，最终确定目标结构响应的敏感参数。以某跨越长江的叠合/混合梁斜拉桥的施工控制为例，确定19个结构响应和63个结构参数，对其进行了多元统计敏感性分析。结果表明：斜拉索索力、桥面板重量和钢梁重量等结构参数对叠合主梁线形和内力影响显著；结构参数变异对主梁响应的影响不仅与参数变异大小有关，还与结构参数与响应截面的相对位置有关，一般来说，响应截面附近的子结构参数影响大于远离该截面子结构参数的影响。     

边坡稳定概率分析程序及应用

研制了一个边坡稳定概率分析系统。该系统具有参数处理、极限状态方程拟合、边坡轮廓和滑动面剖面绘制、基本随机参数敏感性分析4大功能。给出了上述功能的实现方法及简化了的各功能模块程序流程图。将各模块功能集成系统后，对系统分析结果的准确性进行了验证，表明本系统具有工程实用价值。     

基于可靠度的钢筋UHPC受弯梁材料分项系数研究

为确保规范的计算公式满足可靠度要求,对在编《公路桥涵超高性能混凝土应用规范》正截面抗弯承载力表达式中的UHPC材料分项系数进行分析与校准。基于现有文献,收集整理中国共648个UHPC抗压强度、210个抗拉强度和53根受弯梁的试验数据,得到相关变量的统计参数。随后建立4 158根UHPC受弯梁的计算空间,采用蒙特卡洛模拟对其进行可靠指标计算与敏感性分析,考察截面类型、材料强度、截面纵筋率及活恒载效应比等参数对钢筋UHPC受弯梁可靠指标的影响。基于分析,对计算空间进一步细分,以截面纵筋率为0.05、活恒载效应比为0.05~0.5的T形梁截面可靠指标均值达β_T=4.2为目标,校准钢筋UHPC梁受弯状态下的UHPC材料分项系数。研究结果表明：抗力统计参数中,UHPC抗压强度、抗拉强度以及梁抗弯承载力计算误差均不拒绝正态分布;受弯状态下UHPC梁截面可靠指标主要受活恒载效应比与截面纵筋率的影响,而材料强度影响较小;活恒载效应比越低,截面纵筋率越高,其可靠指标越低;当活恒载效应比从0.05升至1.0时,可靠指标提升幅度较大;且活恒载效应比大于0.5时,可靠指标均高于4.2。当截面纵筋率从0.005升至0.05时,可靠指标下降较为明显;而当截面纵筋率高于0.05后,可靠指标几乎保持不变;同等条件下,矩形截面梁的可靠指标要稍高于T形截面梁;建议钢筋UHPC梁受弯状态下的UHPC材料分项系数取值为1.3。