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基于水文不确定性的桥梁全寿命周期冲刷易损性分析
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作者 崔广永 杨勇 +3 位作者 马成城 朱志鹏 熊文 张大牛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第6期184-198,共15页
【目的】冲刷坑形成是桥梁在洪水作用下水毁的主要原因。水文信息不确定性与多层土冲刷对冲刷深度预测的影响较大,需要评估桥梁全寿命周期内在洪水冲刷下的安全性能。【方法】以某实际桥梁工程为例,基于不完全的水文记录信息,采用季节... 【目的】冲刷坑形成是桥梁在洪水作用下水毁的主要原因。水文信息不确定性与多层土冲刷对冲刷深度预测的影响较大,需要评估桥梁全寿命周期内在洪水冲刷下的安全性能。【方法】以某实际桥梁工程为例,基于不完全的水文记录信息,采用季节性自回归积分滑动平均(SARIMA)模型对桥梁桩基全寿命周期内的冲刷深度进行统计分析。依据AASHTO规范,考虑桥梁桩基在洪水作用下的四种失效模式,构建了基于概率冲刷深度的时变安全性能评估模型,并获得全寿命周期内的时变易损性曲线。【结果】结果表明,所提出的方法能够有效预测桥梁基础冲刷深度与服役时间之间的关系,冲刷深度随时间先快速增长,后逐渐趋缓,前25 a增长较明显,之后减慢。【结论】桩基冲刷深度预测值随服役时间延长而增加,且其失效概率与埋深成负相关,但受土层参数的影响。该方法可为桥梁全寿命周期内的冲刷评估和设计提供理论依据,提升桥梁在洪水作用下的安全性。 展开更多
关键词 桥梁基础 风险评估 水文信息 冲刷深度 易损性 影响因素
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基于统计理论的桥梁应力趋势预测与评估方法 被引量:4
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作者 涂雪 熊文 +2 位作者 肖汝诚 沈旭东 魏乐永 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期105-110,共6页
针对监测应力的复杂构成及监测数据较低的使用效率,提出一种基于统计理论的新型桥梁应力趋势预测评估方法.该方法主要基于统计理论,将季节性荷载、随机性荷载产生的应力从应力监测值中分离,然后准确观测并拟合结构退化所引起的应力变化... 针对监测应力的复杂构成及监测数据较低的使用效率,提出一种基于统计理论的新型桥梁应力趋势预测评估方法.该方法主要基于统计理论,将季节性荷载、随机性荷载产生的应力从应力监测值中分离,然后准确观测并拟合结构退化所引起的应力变化趋势,最后对结构退化过程给出理论预测,并以此准确量化评估结构安全性能.该方法在整个评估过程中可充分利用每一个监测数据,并可实时根据新的观测数据进行评估修正.通过在实桥的成功应用,证明了基于统计理论的新型桥梁应力趋势预测评估方法的优势性. 展开更多
关键词 桥梁 应力趋势 季节性应力 预测 状态评估 结构退化
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GFRP筋与混凝土黏结锚固性能试验研究
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作者 李博成 王伟 +3 位作者 王毅 谭越 李喜峰 王文炜 《混凝土》 北大核心 2025年第9期99-103,108,共6页
通过设计并进行GFRP筋与混凝土的黏结拉拔试验,系统探究其界面锚固机理。试验选取混凝土强度等级、GFRP筋直径、锚固长度及表面处理工艺作为关键研究参数。在GFRP筋的拉拔端和自由端设置位移计用于获得GFRP筋与混凝土之间的滑移。试验... 通过设计并进行GFRP筋与混凝土的黏结拉拔试验,系统探究其界面锚固机理。试验选取混凝土强度等级、GFRP筋直径、锚固长度及表面处理工艺作为关键研究参数。在GFRP筋的拉拔端和自由端设置位移计用于获得GFRP筋与混凝土之间的滑移。试验结果表明:试件发生了混凝土劈裂和GFRP筋拔出的两种破坏模式,其黏结应力-滑移曲线可划分为弹性微滑移、塑性滑移、界面剥离及结构破坏4个特征阶段。试验参数影响机制表明,筋材直径增大使得有效黏结面积扩展,导致平均黏结强度减小。随着锚固长度增加促使黏结应力分布均匀化,造成界面黏结强度下降,但极限荷载承载能力提升。试验结果显示,破坏模式为劈裂破坏的黏结试件,混凝土强度值越高则平均黏结强度越高。表面喷砂处理可以有效提升界面黏结应力峰值。在试验的基础上,基于相关规范,提出了混凝土劈裂破坏模式下的界面黏结强度和GFRP筋黏结长度计算方法,计算值与试验值吻合良好。 展开更多
关键词 GFRP筋 黏结强度 黏结长度 劈裂破坏
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大跨度缆索支承桥梁基础冲刷动力识别方法 被引量:6
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作者 熊文 魏乐永 +2 位作者 张学峰 王伟立 叶见曙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期92-98,共7页
为快速评估运营阶段桥梁基础冲刷状态,提出一种基于实测模态与模型更新的冲刷动力识别方法,并在杭州湾大桥桥塔冲刷检测中进行应用.分别于2013年、2016年对杭州湾大桥上部结构进行了两次环境振动下的加速度数据采集工作,并进行模态分析... 为快速评估运营阶段桥梁基础冲刷状态,提出一种基于实测模态与模型更新的冲刷动力识别方法,并在杭州湾大桥桥塔冲刷检测中进行应用.分别于2013年、2016年对杭州湾大桥上部结构进行了两次环境振动下的加速度数据采集工作,并进行模态分析,得到两次测试所对应的结构自振频率与振型.同时利用有限元分析软件采用鱼骨模型进行上部结构数值建模,采用土弹簧进行下部结构桩土效应的模拟.首先利用冲刷非敏感模态的实测自振频率对数值模型中的桩侧等效弹簧刚度进行模型更新,直至得到与实际相符的桩土边界条件.进而利用冲刷敏感模态自振频率的实测变化值,对有限元模型中的基础冲刷深度进行模型更新,直至数值模拟变化值与实测变化值相一致,从而定量识别出3 a内基础冲刷深度的发展.最后,利用水下地形测量数据完成对该冲刷识别方法准确性的验证.研究结果表明:该方法利用桥梁上部结构实测模态变化进行下部结构基础冲刷模型的更新是可行的,基础冲刷深度的识别是准确的,可解决长期以来需要水下作业才能完成桥梁基础冲刷检测的技术难题. 展开更多
关键词 桥梁工程 基础冲刷 模态变化 振动测试 变化分析 模型更新
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双套拱斜拉桥拱塔竖转提升测控技术 被引量:8
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作者 杨明 黄侨 +1 位作者 陈晓强 廖瑞 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期32-36,共5页
荆邑大桥为双套钢拱斜拉桥,钢拱塔采用工厂预制节段、工地焊接组拼、主塔和副塔液压同步提升的施工方法。为保证拱塔施工安全并在满足精度要求的条件下就位,给出拱塔结构竖转提升施工测控技术,即通过观测全站仪距拱塔顶反射靶标的空间... 荆邑大桥为双套钢拱斜拉桥,钢拱塔采用工厂预制节段、工地焊接组拼、主塔和副塔液压同步提升的施工方法。为保证拱塔施工安全并在满足精度要求的条件下就位,给出拱塔结构竖转提升施工测控技术,即通过观测全站仪距拱塔顶反射靶标的空间距离实现拱塔提升角度测控;通过观测提升吊点附近反射靶标的空间坐标实现拱塔平整度测控;通过监测拱塔提升过程中结构最大应变处的应力保证拱塔本身的安全性;通过控制门架位移保证施工过程中门架安全。荆邑大桥拱塔的竖转提升实践证明,该方法是正确和可操作的,测控精度满足工程要求。 展开更多
关键词 斜拉桥 钢拱塔 竖转 提升 测控技术
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望东长江公路大桥上部结构装配化架设方法研究 被引量:17
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作者 魏乐永 曹明明 +1 位作者 崔冰 熊文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期119-124,共6页
望东长江公路大桥主桥为主跨638m的双塔双索面组合梁斜拉桥,其上部结构采用工厂化、装配化的方案架设。为解决组合梁整体吊装施工时存在的桥面板开裂及梁段不匹配的问题,采用RM2006和ANSYS软件分别建立全桥及梁段局部有限元模型,对斜拉... 望东长江公路大桥主桥为主跨638m的双塔双索面组合梁斜拉桥,其上部结构采用工厂化、装配化的方案架设。为解决组合梁整体吊装施工时存在的桥面板开裂及梁段不匹配的问题,采用RM2006和ANSYS软件分别建立全桥及梁段局部有限元模型,对斜拉索分次超张退张法和防错台架设法进行研究,提出一种基于节段全过程状态(内力状态、几何状态)优化的上部结构装配化架设方法。结果表明:斜拉索分次超张退张法可优化节段施工全过程内力,解决了新梁段起吊对前序梁段引起的较大桥面板拉应力问题;通过斜拉索张拉与钢主梁工地连接工序的优化调整,改善了已架设梁段与待架设梁段匹配时的几何状态,保证了梁段匹配的可靠性。 展开更多
关键词 斜拉桥 组合梁 架设方法 悬臂拼装 超张退张法 有限元法 状态优化
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受火后钢-混凝土组合梁材料性能试验研究 被引量:4
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作者 姚伟发 黄侨 张娟秀 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期1-10,共10页
为研究火灾高温后组合梁桥的基本材料力学性能与特征,共制作3片具有代表性的缩尺梁模型:简支 T 形梁、简支箱形梁及连续箱形梁,利用火灾试验炉进行局部三面受火试验,并给出详细的试验方案。通过受火后取样试件与未受火试件的材性试... 为研究火灾高温后组合梁桥的基本材料力学性能与特征,共制作3片具有代表性的缩尺梁模型:简支 T 形梁、简支箱形梁及连续箱形梁,利用火灾试验炉进行局部三面受火试验,并给出详细的试验方案。通过受火后取样试件与未受火试件的材性试验结果对比,可以发现受火(最高温度在700~900℃)对钢板材料的屈服强度及极限强度均有一定程度的降低,降低幅度为10%~20%;而钢板材料弹性模量随温度升高略有变化,但变化值不大。火灾对混凝土强度材性的影响可以忽略不计,但对其冷却后的材料强度有一定影响,相对于常温混凝土其强度会降低5%左右。 展开更多
关键词 桥梁 火灾 钢-混凝土组合梁 材料性能 试验
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CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能分析 被引量:4
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作者 熊文 孙斌 +1 位作者 肖汝诚 C.S.CAI 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期124-129,共6页
为克服大跨径斜拉桥整体刚度降低,提出一种新型斜拉桥方案,即CFRP与钢组合拉索斜拉桥,介绍碳纤维增强塑料CFRP与钢组合拉索斜拉桥的设计理念,并提出斜拉索构造以及斜拉桥结构的设计方法,研究了CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能,并推导出... 为克服大跨径斜拉桥整体刚度降低,提出一种新型斜拉桥方案,即CFRP与钢组合拉索斜拉桥,介绍碳纤维增强塑料CFRP与钢组合拉索斜拉桥的设计理念,并提出斜拉索构造以及斜拉桥结构的设计方法,研究了CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能,并推导出该类斜拉桥的材料用量与造价公式.基于所推导公式,对其跨长、塔高以及价格比分别进行经济性能参数分析,得到CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能变化规律,为该类斜拉桥设计提供理论依据,从理论上证明CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能优势和未来替代传统斜拉索应用在斜拉桥上的可行性. 展开更多
关键词 斜拉桥 组合拉索 CFRP斜拉索 经济性能 造价公式 参数分析
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CFRP与钢组合斜拉索斜拉桥方案研究 被引量:2
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作者 熊文 肖汝诚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期120-125,共6页
针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补... 针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补各自缺点.介绍了该组合方案的设计方法和关键力学参数,并利用参数分析给出推荐取值.通过构造和全桥研究可以得出:与全钢斜拉索斜拉桥相比,该组合斜拉索斜拉桥垂度效应小,自重轻;而与全CFRP斜拉索斜拉桥相比,其整体刚度大,价格便宜.从理论上证明了这种组合斜拉索的力学优势和替代传统钢斜拉索或全CFRP斜拉索应用在斜拉桥上的可行性. 展开更多
关键词 斜拉桥 组合斜拉索 CFRP斜拉索 设计方法 可行性研究
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基于Monte-Carlo法的异形双层连续梁桥地震易损性分析 被引量:1
10
作者 周叶飞 王文炜 +1 位作者 吕鑫颖 程毅 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2023年第4期100-107,117,共9页
地震灾害对桥梁安全具有严重影响,复杂桥梁结构的地震易损性研究尤为重要。本文基于OpenSees有限元软件,建立了双层异形连续梁桥的有限元模型,应用Monte-Carlo方法进行了桥梁系统易损性分析,选取支座、桥墩和圆支架作为结构易损性构件... 地震灾害对桥梁安全具有严重影响,复杂桥梁结构的地震易损性研究尤为重要。本文基于OpenSees有限元软件,建立了双层异形连续梁桥的有限元模型,应用Monte-Carlo方法进行了桥梁系统易损性分析,选取支座、桥墩和圆支架作为结构易损性构件。根据所选的地震动强度参数以及各易损性构件的损伤指标进行了非线性时程分析,获得的易损性曲线介于一阶界限法串联系统的上下界之间,验证了Monte-Carlo法的有效性。与Monte-Carlo法双层桥梁系统易损性曲线进行了对比,发现上层桥梁系统易损性曲线与双层桥梁系统易损性曲线在各个损伤状态下相差很小。对于双层桥梁系统易损性的分析,可简化为上层桥梁系统易损性分析。 展开更多
关键词 地震易损性 MONTE-CARLO法 OPENSEES 异形双层桥梁
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