桥墩截面形式对弯连续刚构桥地震响应的影响

为了研究桥墩截面形式对弯连续刚构桥动力及地震响应的影响,以某工程实例为背景,建立了空间有限元分析模型,研究了桥墩外形尺寸、截面面积、截面纵向刚度等参数对结构自振特性的影响,在此基础上,利用线弹性时程法,对比分析了这些参数变化对空心墩与实心墩结构地震响应的影响。研究结果表明,桥墩截面形式的不同使得结构的振型系列发生了改变,具有空心墩的连续刚构桥与具有实心墩的连续刚构桥相比,当两者的外形尺寸相同时,前者的频率较低,当两者桥墩面积相同时,前者频率较高,在纵向刚度相同的情况下,前者频率稍低;采用空心墩时,墩底应力及主梁位移比相应实心墩的小,当桥墩纵向刚度相同时,空心墩和实心墩的地震响应基本相同。     

基于神经网络的简支梁桥预应力衰减评估模型

以后张法室内模型梁受弯全过程试验采集的数据为样本,研究了预应力混凝土桥梁有效预应力与各主要影响因素之间复杂的非线性关系,应用改进BP神经网络建立了混凝土桥梁服役期内预应力衰减的神经网络评估模型。该模型以受弯梁全过程P-Δ理论曲线为依据,构造了基频衰减率（IFDETR）、变形指标（IDISP）、混凝土应变变化率（ICSV）、钢筋应变变化率（IRSV）4种归一化指标作为网络输入值,以计入时变效应的预应力衰减率指标（IEPDR）作为网络输出值。测试样本的评估结果表明,误差小于1%的测试样本数在样本集中所占的比例大于85%,且误差均小于单因素回归方法。     

基于评估荷载发生概率的在役混凝土桥梁可靠度分析方法

针对影响桥梁安全性的因素具有较多不定性的特点,应用随机可靠度理论,对在役混凝土桥梁荷载概率模型、抗力概率模型、可靠度评估流程、可靠度计算方法等方面进行了研究。基于可变荷载在评估基准期内的不同取值方式,提出了基于评估荷载发生概率和基于评估基准期荷载极大值的构件可靠度计算方法。从可靠指标的延续性出发,考虑构件抗力随时间变化,提出在役混凝土桥梁可靠度的预测方法。研究结果表明:两种方法可靠指标预测曲线规律是一致的,后者是前者的特例,且比前者偏于安全;预测初期两种方法可靠指标的计算结果与以往方法较为接近,预测后期两种方法可靠指标下降规律与以往方法基本一致。两种方法均偏于安全,对于荷载随时间增长较快的桥梁结构是适用的。     

焰流效应下混凝土空心薄壁墩火温时变分布

针对火灾场气流与焰域温度空间耦合变化时的结构响应, 通过考虑气流流速及焰围空间和结构物高度的相互作用效应, 建立了焰流场环境火灾模型。采用时间增量迭代的方法计算了焰流场温度, 研究了复合边界控制方程和对流换热与流速之间的相互关系。分析了流场中结构迎流面和侧流面温度分布状态, 研究了混凝土空心薄壁墩的环境火灾场景, 建立了焰流场结构耦合模型, 揭示了焰流效应下混凝土空心薄壁墩三维空间火温时变分布规律。研究结果表明: 火延时间为120min, 流速为3m·s^-1时, 近火点温度比其他流速下温度约高100℃, 流速对火源温度呈非线性影响状态; 500℃以上的高温层在混凝土空心薄壁墩迎火面分布深度仅为7cm, 在竖向荷载作用下空心薄壁墩外层迎火面混凝土易产生层剥现象; 迎流面温度远高于侧流面温度, 背火面温度无变化; 稳态低流速场中流速的变化可改变不同温度区域的分布, 并扩大迎火面高温区面积。     

双塔钢桁斜拉桥结构强健性计算方法

为了确保双塔钢桁斜拉桥的结构强健性, 依托新疆果子沟大桥, 基于现场结构试验, 开发了全方位多点温度补偿系统, 测量了特定加载工况下钢桁主梁应变、挠度与斜拉索索力增量, 确定了钢桁主梁与斜拉索重要构件的具体位置; 基于试验结果, 借鉴广义结构刚度理论, 采用桥梁结构有限元模型分析了斜拉桥弦杆与斜拉索的重要性系数, 研究了桥梁最不利破坏模型。研究结果表明: 各工况下钢桁主梁应变实测数据规律性较好, 钢桁主梁应变与挠度的实测值与理论计算值的比值小于1.0, 表明主梁承载能力与抗变形能力符合设计要求, 具有足够的安全储备; 主梁在各工况下的最大挠度均发生在中跨跨中, 达到237mm, 具有较强抗变形能力; 斜拉索索力增量实测值与理论计算值的比值小于1.0, 表明斜拉索具有一定的安全储备; 钢桁主梁控制截面处弦杆与特定斜拉索为重要性系数较高的构件, 斜拉索的重要性系数大于弦杆的重要性系数, 其中弦杆的重要性系数分布集中于主塔附近与中跨跨中; 通过斜拉索重要性系数的分布可知单根斜拉索的破损不会造成整体结构的坍塌, 但多于2根斜拉索失效可能会导致整体结构的连续倒塌; 主跨最长斜拉索和中跨跨中、边跨支座处与靠近主塔处弦杆失效对于整体结构较为不利。