国家自然科学基金(50808019)
- 作品数：11 被引量：92H指数：7
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- 三塔悬索桥静动力特性与中塔选型被引量：8
- 2011年
- 为探讨三塔悬索桥与两塔悬索桥静动力特性差异与中塔选型,以泰州长江大桥为原型,基于有限位移理论建立相应的两塔、三塔(混凝土中塔与钢中塔)悬索桥的空间有限元模型,分析了各种结构参数下的静力和地震效应。研究结果表明:与两塔悬索桥相比,由于中塔顶缺乏边缆的有效纵向约束,三塔悬索桥整体刚度较小,变形较大,自振频率低;汽车作用下主缆抗滑、桥塔受力、主梁挠跨比等在常规两塔悬索桥中很容易满足要求的指标,但对三塔悬索桥却成为控制指标。三塔悬索桥的3个指标都与中塔抗推刚度密切相关,但其对中塔抗推刚度的需求是矛盾的。"人"字形钢中塔三塔悬索桥的主缆抗滑安全系数为2.17,汽车作用下桥塔最大应力为182 MPa,最大挠跨比为1/210,全部满足要求。可见,"人"字形钢中塔较好地兼顾了3个控制指标的需要,做到了构件刚度和缆索体系刚度的优化,是合理的中塔形式。
- 梁鹏吴向男李万恒徐岳
- 关键词：桥梁工程静动力特性有限元分析
- 桥梁非线性二维静风稳定性分析模型研究被引量：1
- 2018年
- 传统的二维静风失稳模型没有考虑结构扭转恢复力以及气动力与攻角的非线性函数关系，已不能满足实际工程建设的要求．为提高计算精度，通过引入实测扭矩一转角函数关系并将升力矩按泰勒级数展开至二次项，提出一种改进的二维静风失稳模型，在此基础上推导出静风扭转发散临界风速计算公式．运用该方法对一座高风速区大跨度钢箱连续梁桥在施工过程中最大悬臂状态的静风失稳临界风速进行计算，并将计算结果与传统的二维静风失稳模型和三维静风失稳模型进行对比．结果表明：所提出的改进二维静风失稳模型具有很好的计算效率和精度，研究成果可以应用于工程实践．
- 蔡建钢董峰辉
- 关键词：跨海大桥静风稳定性
- 基于响应面法的钢管混凝土拱桥扣索张拉力确定被引量：3
- 2016年
- 随着无支架缆索吊装斜拉扣挂法在钢管混凝土拱桥中的应用,为合理、简便地确定钢管混凝土拱桥扣索张拉力,提出了基于响应面法的钢管混凝土拱桥扣索张拉力的确定方法.该方法包括试验设计、有限元模型计算、响应面模型回归及扣索张拉力确定.以实桥工程为例,采用Box-Behnken Design进行试验设计,通过二次多项式回归的响应面模型将扣索张拉力与结构响应间的隐式关系显示化.以回归的响应面模型为目标函数,扣索张拉力取值为约束条件,采用非线性规划方法求解扣索张拉力.研究表明:该方法可以合理、简便地确定钢管混凝土拱桥扣索张拉力,对工程实践有较强的借鉴意义.
- 朱谊彪崔凤坤徐岳
- 关键词：钢管混凝土拱桥响应面法BOX-BEHNKEN设计
- 钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工扣索索力的优化计算方法被引量：19
- 2016年
- 为了研究斜拉扣挂施工大跨度钢管混凝土拱桥的扣挂索力,采用以影响矩阵法为基础,线性规划确定扣索张力迭代初值,然后计入切向拼装位移影响,通过正装插值迭代搜索最佳索力的方法,分析了以拱肋安装线形为目标的斜拉扣挂索力确定流程与方法。结果表明,所提出的方法可以实现钢管混凝土拱桥斜拉扣挂一次张拉扣索,达到拱肋线形安装目标要求,为类似工程提供参考。
- 徐岳展丙来李扬申成岳
- 关键词：影响矩阵
- 从影响线角度研究3塔悬索桥力学行为被引量：3
- 2011年
- 以泰州长江大桥为原型,建立相应2塔、3塔漂浮和3塔约束悬索桥空间有限元模型,研究各关键效应的影响线特征及汽车效应包络,得到如下结论:主缆抗滑、中塔受力、主梁挠跨比、梁端水平位移等在2塔悬索桥中不会引起很多关注的因素,对3塔悬索桥却成为控制指标,且由汽车作用控制;缺乏边缆的有效约束引起中塔顶水平位移增大,是导致其他效应大幅增加的原因;当一个主跨全部或部分加载,另一个主跨空载时,4个控制因素最不利,但发生的概率极低;抓住规范限制挠跨比的本质和3塔2跨悬索桥变形特点,可将其挠跨比限制放宽至1/220,行车平顺仍有充足保障;汽车与恒载应力叠加后,绝大多数运营状况下,中塔都处于受压应力状态,疲劳问题不突出。
- 梁鹏吴向男李万恒徐岳
- 关键词：桥梁工程空间有限元影响线
- 三塔悬索桥汽车效应几何非线性被引量：8
- 2011年
- 以主跨为2×1 080 m的泰州长江大桥为研究对象,分别采用线性挠度理论、非线性-UL增量理论和非线性-CR全量理论,计算三塔悬索桥的主梁挠跨比、中塔受力、中塔主缆抗滑安全系数等控制指标,研究其汽车效应几何非线性影响。研究结果表明:非线性-CR全量理论精度和效率最高,但需要独立开发软件;采用非线性-UL增量理论计算3个指标的最大误差仅为0.3%;广泛采用的线性挠度理论计算3个指标的误差分别为6.6%、4.5%、-2.64%,误差较大,不能满足三塔悬索桥精细化分析的要求。
- 梁鹏吴向男李万恒徐岳
- 关键词：桥梁工程
- 三塔悬索桥纵向约束体系优化被引量：12
- 2011年
- 为确定三塔悬索桥的合理纵向约束体系,以泰州长江大桥为研究对象,综合考虑各静动力分项作用效应及作用效应组合,对纵向弹性索和粘滞阻尼器2种附加约束的设置位置及参数优化进行研究,重点分析了2种可行布置方案的合理参数选取,并在确定参数下,对比了2种可行方案的效果。结果表明:全漂浮体系、全阻尼器体系和全弹性索体系均不是理想的约束体系;可行的约束体系是仅中塔设置弹性索和中塔弹性索加边塔阻尼器体系,前者可显著减小梁端水平位移,并适当减小塔顶水平位移、梁端转角、主梁挠度并增加主缆抗滑系数,但地震作用下中塔受力集中,后者可改善中塔地震受力集中状况,但增大了边塔地震力;考虑到中塔受汽车作用控制而边塔受地震作用控制,以及粘滞阻尼器制造和维护困难,推荐采用仅在中塔与主梁间设置纵向弹性索的结构体系。
- 梁鹏吴向男李万恒徐岳
- 关键词：桥梁工程时程分析静动力特性弹性索粘滞阻尼器
- 基于裂缝特征库的混凝土梁桥承载能力快速评定被引量：16
- 2014年
- 为快速评定混凝土梁桥的承载能力,采用截面非线性全过程分析方法,得到通用图中桥梁关键截面的弯矩与开裂高度的对应函数,并建立裂缝特征库;根据更详细的裂缝调查和预先构建的裂缝特征库及效应或抗力库,通过查图表确定新的承载能力检算系数Z3,嵌入中国规范体系,并对抗力进行修正,从而实现对混凝土梁桥承载能力的快速、准确评定。研究结果表明:对于RC梁桥,稳定的裂缝高度也可能蕴藏很大危险;对于PC梁桥,利用裂缝高度评估结构承载能力是否满足规范要求的方法适宜性较好;提出的方法可预警普通钢筋和预应力钢筋是否屈服,从而确定是否需要限制交通或封闭交通,尤其在桥梁安全预警、大件运输及旧、危桥改造等领域具有明显优势。
- 梁鹏王秀兰楼灿洪赵卓显王可尧
- 关键词：混凝土梁桥截面非线性分析安全预警
- 钢管混凝土系杆拱桥拱脚一致多尺度建模及分析被引量：10
- 2017年
- 针对传统精细化模型在分析钢管混凝土系杆拱桥拱脚时,存在局部边界模拟困难、分析精度难以保证等问题,基于结构一致多尺度建模理论,提出将全桥模型通过合理的连接方式统一到拱脚精细化模型上的思路,建立了适用于钢管混凝土系杆拱桥拱脚受力性能分析的一致多尺度建模方法,并对一座计算跨径96 m、矢跨比为1/5的下承式钢管混凝土系杆拱桥的拱脚受力性能和安全性进行了研究.研究结果表明:一致多尺度建模在极大地减小了计算量的同时,还可以准确模拟钢管混凝土系杆拱桥等复杂结构的局部边界条件,并预测拱脚构造的力学行为;钢管混凝土系杆拱桥拱脚结构总体受力合理,但在预应力钢筋锚固区及支座附近区域存在较为明显的应力集中现象.
- 崔凤坤朱谊彪杜朋徐岳
- 关键词：钢管混凝土系杆拱桥拱脚有限元分析
- 基于BP神经网络和粒子群算法的钢管混凝土拱桥可靠度分析被引量：14
- 2016年
- 文章针对大跨径钢管混凝土拱桥结构可靠度求解困难的问题,将BP神经网络与粒子群算法引入拱桥可靠度分析领域,首先利用BP神经网络对结构极限状态函数进行拟合,将高度非线性的极限状态方程显式化,然后采用粒子群算法全局搜索验算点并求解可靠指标。计算分析结果表明,BP神经网络和粒子群算法弥补了传统可靠度分析方法的不足,提高了计算精度,为大跨径桥梁结构可靠度研究提供了新的思路和手段。
- 崔凤坤王虎军徐岳董峰辉
- 关键词：钢管混凝土拱桥神经网络粒子群算法可靠度可靠指标
