黄土盾构隧道开挖围岩扰动特性模型试验研究 被引量：3

1

作者 韩兴博 陈子明 +3 位作者 叶飞 梁晓明 冯浩岚 夏天晗 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期968-977,共10页

为了探究不同含水率和埋深等工况下的黄土盾构隧道开挖对围岩的扰动作用特征,采用相似模型试验,首先通过三轴试验测定了不同含水率下原状黄土物理参数及强度指标,通过大量试配得到了不同含水率下与原状黄土强度指标参数相似的试验用土... 为了探究不同含水率和埋深等工况下的黄土盾构隧道开挖对围岩的扰动作用特征,采用相似模型试验,首先通过三轴试验测定了不同含水率下原状黄土物理参数及强度指标,通过大量试配得到了不同含水率下与原状黄土强度指标参数相似的试验用土。其后,考虑盾构隧道盾尾间隙特征,开展不同含水率及埋深等组合工况下盾构开挖模拟试验,通过微型土压力传感器、百分表等监测元件以及数字图像技术等手段,分析了不同工况下地层变形、地表沉降和围岩应力的变化规律。研究发现:含水率较低时,围岩的自稳能力强;含水率越高,埋深越大,开挖对地层的扰动作用也越大;地表最大沉降值与含水率呈正相关,与埋深呈负相关;围岩剩余应力随含水率和埋深的增大而增大,但当含水率增大至一定值(26.6%)时,围岩剩余应力骤减;基于不同含水率下的围岩应力及变形发展规律,可将黄土含水率分为自稳、形变以及松动含水率,基于含水率和埋深引起的围岩松动情况,可将不同工况下的黄土盾构隧道围岩压力作用模式按照形变压力和松动压力计算,以更加适应黄土地层的特性。 展开更多

关键词 黄土盾构隧道 相似模型试验 含水率 埋深 围岩变形 应力

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爆炸荷载线性强化抗力模型梁构件动力系数研究 被引量：1

2

作者 耿少波 韩晓丹 +2 位作者 牛艳伟 韩云山 马林林 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期886-893,共8页

目前梁构件抗爆设计动力系数计算常采用理想弹塑性抗力模型,制约着塑性强化抗力构件的精细化抗爆设计。为解决线性强化抗力类型梁构件的爆炸作用动力系数计算问题,由抗力强化系数和阻尼比数值大小关系,分三种情况推导了柔性和刚性两类... 目前梁构件抗爆设计动力系数计算常采用理想弹塑性抗力模型,制约着塑性强化抗力构件的精细化抗爆设计。为解决线性强化抗力类型梁构件的爆炸作用动力系数计算问题,由抗力强化系数和阻尼比数值大小关系,分三种情况推导了柔性和刚性两类构件关于延性比的动力系数解析解。有限元分析及规范对比算例表明,本文推导理论公式精度较高,与抗爆设计规范公式计算结果趋势相似;延性比为1时,抗力强化系数与动力系数无关;延性比大于1且抗力强化系数小于0.01时,可忽略抗力强化系数的影响;延性比大于2时,需考虑阻尼参数后完成抗爆设计分析;延性比大于3时且抗力强化系数大于0.1时,线性强化抗力模型具有较好经济效益。 展开更多

关键词 线性强化抗力模型 爆炸荷载 动力系数 延性比 梁构件

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中小跨径简支钢板组合梁桥荷载横向分布研究 被引量：1

3

作者 崔晓晓 刘永健 +1 位作者 封博文 张泽军 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第5期142-153,共12页

为评价经典荷载横向分布计算方法对中小跨径简支钢板组合梁桥的适用性,首先利用实桥荷载试验结果,验证了基于ABAQUS软件的三维有限元模拟方法;然后以计算跨径、主梁数量、主梁间距为研究参数,设计了108个分析模型,分别采用修正的刚性横... 为评价经典荷载横向分布计算方法对中小跨径简支钢板组合梁桥的适用性,首先利用实桥荷载试验结果,验证了基于ABAQUS软件的三维有限元模拟方法;然后以计算跨径、主梁数量、主梁间距为研究参数,设计了108个分析模型,分别采用修正的刚性横梁法、刚接梁法、G-M法以及有限元法计算荷载横向分布影响线,进而得到单车道和多车道作用下各主梁的荷载横向分布系数;最后基于线性相关系数、横向分布影响线吻合程度指标及横向分布系数相对误差,进行横向分布线性判断及各理论计算方法的误差分析。结果表明:当钢板组合梁桥宽跨比B/L小于0.34时,各主梁在荷载作用下挠曲呈直线变形,即认为钢板组合梁桥B/L<0.34时为窄桥;利用理论计算方法计算横向分布系数时,单车道布载下,当B/L<0.2,宜采用修正刚性横梁法、刚接梁法、G-M法,当0.2<B/L<0.3,宜采用刚接梁法、G-M法,当0.3<B/L<0.75,宜采用G-M法;多车道布载下,当B/L<0.3,宜采用修正刚性横梁法、刚接梁法、G-M法,当0.3<B/L<0.45,宜采用刚接梁法、G-M法,当0.45<B/L<0.75,宜采用G-M法;提出了修正的刚性横梁法、刚接梁法、G-M法计算精度判定条件,控制理论计算结果与有限元计算结果相对误差在10%以内;研究成果可为中小跨径钢板组合梁桥的荷载横向分布计算方法选取提供依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢板组合梁桥 荷载横向分布 有限元分析 多梁式结构 中小跨径桥梁

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振动标线设置对连续梁桥的挠度冲击系数影响研究

4

作者 张恒 周勇军 +3 位作者 王业路 范凯翔 赵煜 薛宇欣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期265-275,共11页

为了研究振动标线设置对长大坡桥梁结构挠度冲击系数的影响,以30 m连续箱梁桥和五轴车辆为研究对象,基于实际振动标线结构形式进行不平顺度模拟,建立车桥耦合振动方程。借助ANSYS及APDL语言,采用直接积分法进行求解,得到了不同跨中位置... 为了研究振动标线设置对长大坡桥梁结构挠度冲击系数的影响,以30 m连续箱梁桥和五轴车辆为研究对象,基于实际振动标线结构形式进行不平顺度模拟,建立车桥耦合振动方程。借助ANSYS及APDL语言,采用直接积分法进行求解,得到了不同跨中位置挠度时程曲线和冲击系数,研究了振动标线数量、组间距和位置对连续梁桥不同跨中截面挠度冲击系数的影响。结果表明,设置振动标线后连续梁桥挠度冲击系数均大于规范值,且最大值为规范值的2.40倍;振动标线组数增加对下坡方向第一跨跨中位置挠度冲击系数影响不大,但对第二跨跨中挠度冲击系数有较大影响;随着振动标线组组间距增大,不同跨中截面挠度冲击系数变化规律不同;振动标线设置位置对不同跨中截面挠度冲击系数有一定影响;当振动标线组数为6时,首条振动标线宜选择距梁端距离4 m位置,振动标线组间距宜为4.5 m,当振动标线组数为4或5时,需根据不同跨径布置选择相应的振动标线设置形式。研究结论可为桥梁结构中振动标线的设置提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 连续梁桥 振动标线(DLA) 冲击系数 车-桥耦合 时程曲线

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波形钢腹板管翼缘组合梁抗弯性能试验研究 被引量：9

5

作者 王春生 王晓平 +1 位作者 朱经纬 李熙同 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期18-23,共6页

为研究波形钢腹板管翼缘组合梁的受弯破坏形态及弯曲受力性能,制作2根试验梁进行纯弯试验,研究波形钢腹板管翼缘组合梁施工阶段(试验梁C1)及使用阶段(试验梁C2)的破坏形态及跨中挠度、界面滑移、纵向应变的发展规律。结果表明:试验梁均... 为研究波形钢腹板管翼缘组合梁的受弯破坏形态及弯曲受力性能,制作2根试验梁进行纯弯试验,研究波形钢腹板管翼缘组合梁施工阶段(试验梁C1)及使用阶段(试验梁C2)的破坏形态及跨中挠度、界面滑移、纵向应变的发展规律。结果表明:试验梁均发生塑性弯曲破坏,其受弯破坏过程可近似划分为弹性、弹塑性及破坏3个受力阶段;试验中各试验梁均未出现腹板剪切屈曲;试验梁C2的管翼缘与混凝土翼板间未出现界面滑移或破坏,二者协同工作性能良好;受薄板褶皱效应影响,波形钢腹板管翼缘组合梁的截面弯曲变形不再符合常规梁理论"平截面假定",但仍可近似按"拟平截面假定"分析。 展开更多

关键词 组合梁 管翼缘 波形钢腹板 抗弯试验 破坏形态 跨中挠度 界面滑移 纵向应变

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基于动载试验荷载效率的简支梁桥冲击系数研究 被引量：20

6

作者 周勇军 赵洋 +2 位作者 赵煜 曹群 李珍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期207-216,共10页

为对中小跨径简支梁桥冲击系数进行评价,建立轻荷载作用与等效设计荷载作用下冲击系数的关系。采用五自由度三轴平面车辆模型,以标准跨径的简支小箱梁桥为研究对象,建立车桥耦合振动方程,采用ANSYS软件二次开发语言APDL进行仿真求解。... 为对中小跨径简支梁桥冲击系数进行评价,建立轻荷载作用与等效设计荷载作用下冲击系数的关系。采用五自由度三轴平面车辆模型,以标准跨径的简支小箱梁桥为研究对象,建立车桥耦合振动方程,采用ANSYS软件二次开发语言APDL进行仿真求解。通过荷载等效原理,将设计荷载的车道荷载还原为等效的多辆重车荷载,进行准设计状态分析;基于动载试验荷载效率研究单辆车作用下各片主梁冲击系数的变化规律,对比分析不同因素对冲击系数的影响规律;最后提出基于动载试验荷载效率的轻荷载冲击系数修正方法。结果表明:现行规范取值的冲击系数偏不安全,但在桥面状况良好和低速行驶时安全性较高;冲击系数随动载试验荷载效率增大而减小,通过轻荷载所得的冲击系数直接与规范值对比没有实际意义;轻荷载的冲击系数经过修正后可还原为准设计状态下冲击系数。研究结论可为中小跨径桥梁设计提供参考,同时为桥梁动载试验的评价方法提供依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 简支梁桥 冲击系数 动载试验荷载效率 准设计状态

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受损简支梁固有频率变化规律研究 被引量：7

7

作者 尚鑫 徐岳 任更锋 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第5期640-646,共7页

以钢筋混凝土梁为研究对象,基于Euler-Bernoulli梁理论和结构动力学理论,通过数值模拟分析,计算得到了不同损伤位置和损伤程度时简支梁单损伤情况下的固有频率.引入损伤因子、频率变化率、频率变化率震荡幅度、频率变化率中值、频率变... 以钢筋混凝土梁为研究对象,基于Euler-Bernoulli梁理论和结构动力学理论,通过数值模拟分析,计算得到了不同损伤位置和损伤程度时简支梁单损伤情况下的固有频率.引入损伤因子、频率变化率、频率变化率震荡幅度、频率变化率中值、频率变化率比值等概念,研究了简支梁的固有频率以及频率变化率、频率变化率比值对梁振动响应的变化规律.结果表明,梁的损伤对频率和频率变化率的敏感性与梁的损伤程度和损伤位置相关,而频率变化率比值与梁的损伤位置有关.损伤程度对固有频率的影响大于损伤位置对固有频率的影响.而当损伤位置和损伤程度固定时,梁固有频率的变化率随模态阶数的增加并不是单调变化的. 展开更多

关键词 简支梁 固有频率 频率变化率 频率变化率比值

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混凝土梁桥疲劳安全监测与评估 被引量：3

8

作者 王春生 翟慕赛 +1 位作者 付炳宁 王玉娇 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期1128-1132,共5页

采用动态称重技术,对崾岘大桥进行了35 d的交通荷载监测,研究了车辆荷载对混凝土桥梁疲劳寿命的影响;利用声发射技术,进行了连续16 d的在线监测,并通过对典型位置的数据信号统计给出了该桥的工作状态;通过21 d的疲劳应力监测,采用S-N曲... 采用动态称重技术,对崾岘大桥进行了35 d的交通荷载监测,研究了车辆荷载对混凝土桥梁疲劳寿命的影响;利用声发射技术,进行了连续16 d的在线监测,并通过对典型位置的数据信号统计给出了该桥的工作状态;通过21 d的疲劳应力监测,采用S-N曲线和线性累积损伤理论计算受拉主筋寿命为1 239 a;依据断裂力学评估模型估算的疲劳寿命约为245 a。研究表明:荷载监测、疲劳应力监测、声发射监测和疲劳寿命评估技术的融合应用,可更为全面地评估既有混凝土梁桥的使用安全。 展开更多

关键词 混凝土梁桥 动态称重 声发射 疲劳寿命 疲劳安全监测

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温度对超声法识别螺杆紧固力影响的足尺试验

9

作者 陈亮 王佳宁 +1 位作者 曹资源 周勇军 《声学技术》 北大核心 2025年第1期87-92,共6页

为研究温度对超声波法识别螺杆紧固力的影响,以龙门大桥索夹MJ45螺杆为对象开展了螺杆紧固力检测方法的试验研究。首先,制作了室内单个螺杆模型,在环境试验室采用智能张拉设备将螺杆张拉至不同应力状态,调整环境温度,利用超声纵波检测... 为研究温度对超声波法识别螺杆紧固力的影响,以龙门大桥索夹MJ45螺杆为对象开展了螺杆紧固力检测方法的试验研究。首先,制作了室内单个螺杆模型,在环境试验室采用智能张拉设备将螺杆张拉至不同应力状态,调整环境温度,利用超声纵波检测方法研究不同温度下超声回波声时与螺杆紧固力的关系,从而建立了螺杆紧固力超声检测公式。其次,制作了具有8根螺杆的索夹足尺模型,将全部螺杆张拉至设计值,基于超声回波声时和单根螺杆紧固力检测模型,采用内插法得到拟合螺杆紧固力,并与足尺试验螺杆的实际有效紧固力进行对比,最后,通过试验结果对螺杆紧固力超声检测公式进行校正。研究结果表明,温度对超声回波声时的影响较大,但在不同温度下,螺杆应力差相同则回波声时差也相同,即此时的回波声时差不受温度影响,回波声时与拉力的斜率为3.9345×10^(−3)μs·kN^(−1)。在足尺试验中,单根螺杆超声拟合螺杆紧固力与实际的螺杆紧固力最大偏差约16%,提出螺杆紧固力超声检测公式的修正系数为1.12。研究结果可为实际工程的螺杆紧固力检测提供依据。 展开更多

关键词 索夹螺杆 紧固力 超声纵波 足尺试验 温度

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基于双折线抗力模型的空爆荷载梁式构件振动位移研究 被引量：1

10

作者 耿少波 陈佳龙 +1 位作者 赵洲 牛艳伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期137-149,共13页

为研究双折线抗力模型对空爆荷载梁式构件振动位移的影响,提出了柔性、刚性两类梁式构件正向弹塑性振动及回弹阶段弹塑性振动的分析法。应用等效单自由度法建立了各阶段振动方程并依据不同的初始条件推导出了各阶段的理论解。采用此理... 为研究双折线抗力模型对空爆荷载梁式构件振动位移的影响,提出了柔性、刚性两类梁式构件正向弹塑性振动及回弹阶段弹塑性振动的分析法。应用等效单自由度法建立了各阶段振动方程并依据不同的初始条件推导出了各阶段的理论解。采用此理论解和代表性塑性强化系数,开展了双折线抗力模型中不同塑性强化程度对两类梁式构件正向弹塑性振动及回弹阶段弹塑性振动位移的典型工况验证。研究结果表明:基于双折线抗力模型位移理论解的适用范围更广;随着双折线抗力模型塑性强化系数的增大,两类梁式构件的最大弹塑性位移、残余变形均逐渐减小,且残余变形降低程度高于最大弹塑性位移;塑性强化系数增大到一定程度,梁式构件回弹阶段将出现塑性振动位移,进一步降低残余变形,无塑性回弹位移的理想弹塑性抗力模型会高估空爆荷载下梁式构件的残余变形。 展开更多

关键词 双折线抗力模型 空爆荷载 弹塑性位移 残余变形

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基于WIM的钢桥面板疲劳荷载模型研究 被引量：12

11

作者 翟慕赛 王春生 +1 位作者 崔冰 唐友明 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期31-36,共6页

为确定不同等级公路钢桥面板的疲劳荷载模型,以某钢箱梁斜拉桥为例,建立钢箱梁节段有限元模型,分析钢桥面板典型疲劳细节的应力影响线特征,选取不同等级的5条公路,通过动态称重(WIM)数据获取交通荷载分布,将实测疲劳荷载谱在典型疲劳敏... 为确定不同等级公路钢桥面板的疲劳荷载模型,以某钢箱梁斜拉桥为例,建立钢箱梁节段有限元模型,分析钢桥面板典型疲劳细节的应力影响线特征,选取不同等级的5条公路,通过动态称重(WIM)数据获取交通荷载分布,将实测疲劳荷载谱在典型疲劳敏感细节上进行影响线加载,计算实际车流下各细节的疲劳损伤并确定主导致伤车型,基于等效损伤原理确定钢桥面板疲劳荷载模型,并验证疲劳荷载模型的适应性。结果表明:不同等级公路钢桥面板的疲劳荷载模型不同,高速公路为六轴卡车,一级、二级公路为四轴卡车,三级、四级公路为二轴卡车;提出的疲劳荷载模型能够较好地代表不同等级公路的实际交通荷载水平。 展开更多

关键词 公路桥 钢桥面板 疲劳荷载模型 动态称重 影响线 疲劳损伤 有限元法

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基于空间桥面不平顺的简支梁桥冲击系数研究 被引量：8

12

作者 薛宇欣 周勇军 +1 位作者 赵煜 王刚强 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期389-395,共7页

为研究空间桥面不平顺对桥梁冲击系数的影响,文章采用功率谱密度函数模拟桥面不平整度,以简支梁桥为研究对象,基于手机加速度采集客户端进行车辆行驶轨迹随机条件下的桥面不平整度测试,构建空间桥面不平整度模型;在此基础上模拟车辆的... 为研究空间桥面不平顺对桥梁冲击系数的影响,文章采用功率谱密度函数模拟桥面不平整度,以简支梁桥为研究对象,基于手机加速度采集客户端进行车辆行驶轨迹随机条件下的桥面不平整度测试,构建空间桥面不平整度模型;在此基础上模拟车辆的随机行驶轨迹,得到不同行驶速度下500组桥梁动态响应,分析了桥梁冲击系数在车辆随机行驶轨迹下的概率分布模型以及在不同车速下的变化规律;基于现行不平整度规范,采用三角函数叠加法对不同等级桥面不平整度进行数值模拟,对比研究了车辆行驶单线程、行驶轨迹随机以及现行4个国家设计规范的冲击系数。研究结果表明:随机车辆行驶轨迹下,车速由5 m/s增加到25 m/s,冲击系数均值由0.130增加到0.311,冲击系数均值、标准差和极值整体随车辆行驶速度增大呈递增趋势,但当车速较大时,冲击系数增加缓慢,甚至出现减小趋势;同一车速不同车辆行驶轨迹条件下所得冲击系数样本服从正态分布;基于空间桥面不平整度和随机车辆行驶轨迹下冲击系数大于车辆单线程行驶条件下的冲击系数,当车速为25 m/s时两者最大相差20%;相同车速条件下,随着桥面状况等级变差,冲击系数呈明显增大趋势。研究结果可为桥梁结构动态性能评估提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 空间桥面不平整度 智能感知 冲击系数

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曲线双工字钢组合梁桥横梁受力分析研究 被引量：3

13

作者 闫新凯 刘永健 +2 位作者 邢子寒 封博文 陈霄 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第5期63-73,共11页

为了研究主梁腹板纵桥向翘曲变形对横梁内力的影响,在现有横梁框架模型基础上,根据符拉索夫薄壁结构理论得到集中荷载作用下简支曲线双工字钢组合梁桥翘曲变形、结构扭转角等物理参数沿跨径的分布规律。利用主梁腹板与横梁的变形协调关... 为了研究主梁腹板纵桥向翘曲变形对横梁内力的影响,在现有横梁框架模型基础上,根据符拉索夫薄壁结构理论得到集中荷载作用下简支曲线双工字钢组合梁桥翘曲变形、结构扭转角等物理参数沿跨径的分布规律。利用主梁腹板与横梁的变形协调关系分析横梁的纵桥向变形,得到横梁内力组成以及截面正应力分布规律并进行有限元分析验证。结果表明:基于符拉索夫薄壁结构理论分析得到的横梁截面正应力分布规律与有限元计算得到的规律基本一致;靠近加载点的横梁正应力以“竖向弯曲效应”为主导,靠近支座截面的横梁“腹板变形不一致效应”大于加载点截面附近横梁;加载点截面两侧腹板翘曲变形方向相反,导致横梁的截面正应力分布规律相反;横梁竖向弯曲变形产生的应力与主梁弯矩分布规律类似,纵桥向弯曲变形产生的应力与扭率分布规律类似。 展开更多

关键词 曲线双工字钢组合梁桥 横梁 符拉索夫薄壁结构理论 数值模拟

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基于顶底板刚度差异的混凝土箱梁收缩效应试验研究

14

作者 李珍 周勇军 +2 位作者 赵煜 卫愿康 赵洋 《铁道建筑》 北大核心 2021年第11期29-33,共5页

为研究混凝土箱梁顶底板刚度差异引起的非均匀收缩效应,制作了顶底板刚度比为1∶0.6、1∶4.8、1∶16.2的三组缩尺节段箱梁,并在环境实验室开展了收缩试验。利用ABAQUS通用有限元软件,基于湿度场理论开展了节段箱梁收缩效应的数值模拟。... 为研究混凝土箱梁顶底板刚度差异引起的非均匀收缩效应,制作了顶底板刚度比为1∶0.6、1∶4.8、1∶16.2的三组缩尺节段箱梁,并在环境实验室开展了收缩试验。利用ABAQUS通用有限元软件,基于湿度场理论开展了节段箱梁收缩效应的数值模拟。结果表明:顶底板刚度差异较小的节段箱梁不产生收缩曲率,随着箱梁顶底板刚度差异的增大,收缩应变差越大,箱梁截面产生的收缩曲率越大;湿度梯度是箱梁截面产生收缩差异的直接原因;箱梁收缩曲率有限元计算值和试验值基本一致,并且误差在一定范围之内,说明利用湿度场模拟节段箱梁的收缩曲率是可行性的。 展开更多

关键词 公路桥梁 非均匀收缩效应 模型试验 混凝土箱梁桥 湿度场理论曲率

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融合多源数据的桥梁技术状况指标评定方法 被引量：8

15

作者 张阳 梁鹏 +2 位作者 夏子立 李聪 刘玖贤 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期75-81,共7页

为可靠地评定桥梁技术状况,针对桥梁技术状况评定过程的模糊性和不确定性特点,提出一种融合多源数据的桥梁技术状况指标评定方法。该方法首先通过云模型分别将桥梁技术状况指标的检测值和监测值转化为指标各等级的隶属度,并用隶属度构... 为可靠地评定桥梁技术状况,针对桥梁技术状况评定过程的模糊性和不确定性特点,提出一种融合多源数据的桥梁技术状况指标评定方法。该方法首先通过云模型分别将桥梁技术状况指标的检测值和监测值转化为指标各等级的隶属度,并用隶属度构造改进Dempster-Shafer证据理论的基本信任分配函数,再结合证据冲突/一致度和信息熵确定综合权重系数,对基本信任分配函数进行修正,然后采用Dempster合成规则融合得到综合基本信任分配函数,最后依据最大隶属度原则得到指标的标度,实现桥梁技术状况的可靠评定。采用该方法和《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011,现行评定方法)分别评定某座斜拉桥的索力指标,结果表明,与现行评定方法相比,该方法的评定结果对应的养护对策与实际养护对策更相符,该方法有效、可行。 展开更多

关键词 桥梁工程 技术状况评定 隶属度 证据理论 云模型 数据融合

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焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响

16

作者 傅一晟 刘永健 +3 位作者 姜磊 霰建平 李昊天 肖军 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第6期121-139,共19页

为研究焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响,基于建立的热力顺序间接耦合的有限元分析方法,对拱肋相贯节点的焊接温度场和残余应力场进行数值模拟,结合文献试验结果验证了有限元分析方法的准确性。然后对湘渝高速双堡... 为研究焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响,基于建立的热力顺序间接耦合的有限元分析方法,对拱肋相贯节点的焊接温度场和残余应力场进行数值模拟,结合文献试验结果验证了有限元分析方法的准确性。然后对湘渝高速双堡桥拱脚处拱肋相贯节点进行焊接温度场和残余应力场的数值模拟。在此基础上,通过参数分析研究对比了不同焊接热输入和焊接速度以及进行焊前预热和焊后热处理等不同焊接工艺对拱肋相贯节点不同位置的残余应力影响。结果表明:不同焊接热输入和焊接速度下拱肋相贯节点的焊接残余应力分布规律基本一致,变化规律表现为焊接残余应力与焊接热输入呈正相关关系,与焊接速度呈负相关关系;随着焊接热输入的减小和焊接速度的提高,拉压残余应力整体减小,拱肋相贯节点经过焊前预热150~200℃以后,残余应力的峰值应力总体降低4%以上,但焊前预热对残余应力分布基本没有影响,更高的焊前预热温度能更有效地降低残余应力的峰值应力;拱肋相贯节点经过550~650℃保温温度下保温4 h的焊后热处理以后,焊接残余应力总体降低幅度在40%以上,更高的保温温度能更有效地降低焊接残余应力;钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点可通过减小焊接热输入和提高焊接速度的焊接工艺、焊前预热处理和焊后热处理来减小焊接残余应力。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢管混凝土拱桥 焊接残余应力 预热处理 焊后热处理

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索塔锚固区拓扑优化拉压杆模型及预应力构造分析 被引量：17

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作者 朱经纬 王江波 冯云成 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期59-64,共6页

针对混凝土索塔锚固区承载力准确计算及预应力设计难题,提出拓扑优化拉压杆模型,以龙川枫树坝大桥为背景,采用变密度拓扑优化法构建索塔锚固区拉压杆模型,分析索塔锚固区压杆和节点的承载力、计算环向预应力需求数量,建立索塔锚固区节... 针对混凝土索塔锚固区承载力准确计算及预应力设计难题,提出拓扑优化拉压杆模型,以龙川枫树坝大桥为背景,采用变密度拓扑优化法构建索塔锚固区拉压杆模型,分析索塔锚固区压杆和节点的承载力、计算环向预应力需求数量,建立索塔锚固区节段有限元模型进行预应力构造优化分析,确定预应力沿高度方向布置方式、预应力盲区设计及预应力配置数量,并对优化后的模型进行应力验算。结果表明:分散布束较集中布束产生的锚固区主拉应力更小;在导管处预应力盲区增加短束可均匀提高塔侧壁的预压应力;受材料泊松效应影响,索塔锚固区预应力钢筋必须适量配置;按提出的拉压杆模型及构造优化方式布置预应力钢束可较好满足索塔锚固区受力要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 索塔锚固区 拓扑优化 拉压杆模型 预应力 主拉应力 预压应力 有限元法

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基于热点应力法的钢管混凝土焊接节点疲劳构造细节比较 被引量：5

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作者 刘永健 龙辛 +1 位作者 姜磊 刘震北 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第5期1-12,共12页

以钢管混凝土组合桁梁桥为研究对象,总结给出基于热点应力法的节点疲劳评估流程,并对其疲劳构造细节进行研究。结果表明:在矩形空管等宽节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低10.86%和26.51%,节点疲劳... 以钢管混凝土组合桁梁桥为研究对象,总结给出基于热点应力法的节点疲劳评估流程,并对其疲劳构造细节进行研究。结果表明:在矩形空管等宽节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低10.86%和26.51%,节点疲劳寿命提高3.78倍;在圆形空管节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低13.88%和16.39%,节点疲劳寿命提高2.11倍;在主方支圆空管节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低20.06%和29.81%,节点疲劳寿命提高1.92倍;此外,对于矩形钢管混凝土节点,先后在主管内壁设置PBL加劲肋和腹板采用整体节点板,支管表面最大热点应力幅分别继续下降12.11%和29.20%,主管表面最大热点应力幅分别继续下降8.81%和15.64%,由此可知,改变矩形空管节点的构造细节,可以使焊趾处的应力分布趋于均匀,疲劳寿命得到显著提高;同时,在确保各类节点几何尺寸基本相当的前提下,研究得到各类节点疲劳性能优劣次序为PBL加劲型矩形钢管混凝土焊接整体节点、PBL加劲型矩形钢管混凝土等宽节点、矩形钢管混凝土等宽节点、矩形空管等宽节点、圆形钢管混凝土节点、圆形空管节点、主方支圆钢管混凝土节点、主方支圆空管节点。 展开更多

关键词 热点应力法 应力集中系数 钢管混凝土 焊接节点 疲劳构造细节 疲劳性能

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大跨度预应力混凝土桥智能拆除技术现状与展望 被引量：16

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作者 刘永健 唐志伟 +3 位作者 肖军 刘江 龚勃旭 王壮 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第4期1-23,共23页

为实现大跨度预应力混凝土桥拆除的安全可控,通过分析桥梁拆除的特点及存在的技术问题,明确了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除的概念,厘清了桥梁智能拆除技术的发展阶段,展望了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除应用前景,综述了数字... 为实现大跨度预应力混凝土桥拆除的安全可控,通过分析桥梁拆除的特点及存在的技术问题,明确了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除的概念,厘清了桥梁智能拆除技术的发展阶段,展望了基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除应用前景,综述了数字孪生体技术在桥梁工程中的研究现状;结合某大桥拆除工程案例,对数字孪生体技术进行探索应用,不断提高桥梁拆除过程内力状态预测和控制精度,避免再利用构件二次损伤。研究结果表明:大跨度预应力混凝土桥拆除具有恒载内力状态不确定和施工状态不可控的特点,拆除时的结构力学行为是一个瞬间释放的过程,当主梁恒载负弯矩无法匹配预应力提供的正弯矩时,墩梁结合处梁段存在底板拉裂和顶板压溃的风险;服役桥梁在荷载和环境长期耦合作用下结构性能不断劣化,由于养护不到位导致桥梁过早进入病害高发期,迫切需要通过养护加固提升结构性能,但是“过度医疗”的桥梁结构在经过长期运营后结构性能劣化速率会不断加快,将大大缩短桥梁的使用寿命,因此在最佳的养护时机采取合适的养护措施可以有效延长桥梁使用寿命;然而,一系列维修加固措施又会使得桥梁结构状态精准评估和预测愈发困难;桥梁智能拆除是借助新一代信息技术,实时掌握桥梁拆除全过程的真实受力状态,通过数据驱动虚拟桥梁在拆除过程中进行自感知、自演化、自学习、自评估、自决策和自执行,逐步实现人机协同拆除、自动化智能拆除的施工创新模式;借助三维激光扫描仪和全站仪对桥梁结构进行数字重构,精准掌握桥梁恒载分布状况及拆除梁段吊重,通过状态反演的方法对拆除前外观病害和拆除中结构响应进行状态验证和模型修正,明确病害成因及演化规律,掌握结构恒载内力状态,动态调整监控阈值逐步逼近桥梁真实应力状态,从而预先识别风险工况并采取积极高效的安全控制措施,实现桥梁拆除过程的精准预测和控制;对桥梁拆除后再利用构件进行精确测量、有损检测、耐久性试验和长期性能实时监测,有助于提高数字化检测技术的测量精度和效率,推动桥梁结构长期性能演化规律研究;基于数字孪生体技术的桥梁智能拆除研究方向应重点关注桥梁损伤构件无损检测技术及定量分析方法、桥梁结构病害和长期性能演化规律、既有损伤的桥梁结构精细化模拟仿真技术、基于物联网技术的桥梁智能监测系统、基于数据驱动的智能拆除机器人自动化施工技术和桥梁全生命周期内数字模型构建、使用、维护、管理体系。 展开更多

关键词 大跨度预应力混凝土桥 智能拆除 全生命周期 状态评估 数字孪生体 新一代信息技术

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基于BP神经网络的桥梁移动荷载识别精度 被引量：15

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作者 赵煜 李冉冉 +1 位作者 周勇军 田瑞欣 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第15期6446-6453,共8页

为了识别作用于桥梁结构上的移动荷载,基于反向传播神经网络方法,开展了输入参数对荷载识别精度影响的分析。首先利用ANSYS模拟移动集中力通过简支T梁桥,得到了主梁跨中位移、速度和加速度时程曲线;其次基于MATLAB建立反向传播神经网络... 为了识别作用于桥梁结构上的移动荷载,基于反向传播神经网络方法,开展了输入参数对荷载识别精度影响的分析。首先利用ANSYS模拟移动集中力通过简支T梁桥,得到了主梁跨中位移、速度和加速度时程曲线;其次基于MATLAB建立反向传播神经网络结构,分别将桥梁结构的位移、速度和加速度动态响应数据作为反向传播神经网络的输入参数,移动荷载大小作为输出参数,研究不同输入参数对荷载识别精度的影响;然后分别选取位移和速度、位移和加速度、速度和加速度以及三者组合的工况进行多参数输入的优化设计;最后,以某4跨预应力混凝土连续T梁桥工程为背景,以重车下的竖向加速度实测数据验证了该反向传播神经网络用于识别实桥上简单移动荷载的可行性。结果表明:利用反向传播神经网络进行移动荷载大小识别时,单输入参数的识别精度由高到低依次为加速度、速度、位移,建议在实际工程中采用较易获取的加速度数据作为输入参数进行荷载识别;多参数组合输入可以提高移动荷载的识别精度,其中速度和加速度组合可以实现较优的识别效果;实测数据证明了该反向传播神经网络用于简单的实桥荷载识别是可行的。相关研究结果可为桥梁载荷识别及桥梁结构的性能评价提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 荷载识别 反向传播神经网络 输入参数 仿真分析

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