冲刷作用下斜坡桩基竖向极限承载力评价方法 被引量：11

1

作者 段瑞芳 王鼎 王晓明 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2019年第1期20-25,共6页

由于不能考虑土体冲刷对桩周土体初始应力的影响及随着冲刷深度的增加桩周土体压缩回弹效应的增强,简单地按高承台形式来考虑水流冲刷作用对桩基承载性状的影响是不够准确的.文中建立了考虑冲刷深度比率的冲刷作用下斜坡桩基竖向承载力... 由于不能考虑土体冲刷对桩周土体初始应力的影响及随着冲刷深度的增加桩周土体压缩回弹效应的增强,简单地按高承台形式来考虑水流冲刷作用对桩基承载性状的影响是不够准确的.文中建立了考虑冲刷深度比率的冲刷作用下斜坡桩基竖向承载力评价模型.设计了10组数值模拟实验,采用FLAC3D弹塑性分析软件,分析了冲刷作用对桩端阻力与桩侧摩阻力的影响机理.采用非线性回归分析,建立了冲刷作用的影响系数函数;使用基于麦考特法的通用全局优化算法进行迭代计算,确定影响系数函数的参数,得到冲刷作用下斜坡桩基竖向极限承载力评价方法. 展开更多

关键词 斜坡桩基 竖向承载力 边坡系数 临坡距 有限差分法 FLAC

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空间索形悬索桥吊装施工过程分析方法 被引量：6

2

作者 王晓明 贺耀北 陈多 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1017-1023,共7页

以主缆与吊索的下料长度、索夹安装位置为联系,构建吊索下端力矩阵,并建立各个施工阶段临时体系相互独立的平衡方程.分别采用考虑重力的多段二力杆、分段三维悬链线来分析空间索的双向垂度特征,并提出了2种主梁吊装过程的解析解.利用数... 以主缆与吊索的下料长度、索夹安装位置为联系,构建吊索下端力矩阵,并建立各个施工阶段临时体系相互独立的平衡方程.分别采用考虑重力的多段二力杆、分段三维悬链线来分析空间索的双向垂度特征,并提出了2种主梁吊装过程的解析解.利用数值迭代法,实现不依赖于前行施工阶段,独立求解任一工况的物理状态.算例分析表明,该方法对施工状态的实时变动能迅速作出响应,适合施工过程的实时监控与技术决策分析. 展开更多

关键词 悬索桥 空间索形 施工过程 二力杆 分段空间悬链线

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不等高支承对双塔单跨悬索桥主缆的影响分析 被引量：3

3

作者 贺耀北 段瑞芳 王晓明 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2016年第1期99-104,共6页

为了分析主缆不等高支承对其受力和线形的影响,针对主缆不等高支承这一特殊形式的双塔悬索桥,建立有限元计算模型,对主缆的受力和线形进行分析.选择相应的几个主缆关键参数,提取各参数的变化数据,结合相应解析计算公式和辅助细部修正,... 为了分析主缆不等高支承对其受力和线形的影响,针对主缆不等高支承这一特殊形式的双塔悬索桥,建立有限元计算模型,对主缆的受力和线形进行分析.选择相应的几个主缆关键参数,提取各参数的变化数据,结合相应解析计算公式和辅助细部修正,对数据进行分析和曲线拟合,得到不等高支承对主缆的影响程度和趋势.结果表明,不等高支承对主缆的受力和线形会有较大的影响,会导致主缆的内力和主塔的竖向支反力增大,总体线形偏移,且高塔侧主缆尤为产生较大的影响. 展开更多

关键词 桥梁工程 悬索桥 主缆 不等高支承 有限元法

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RC系杆拱桥拱肋吊杆锚固结构力学性能分析与优化 被引量：2

4

作者 王晓明 袁远 郝宪武 《铁道建筑》 北大核心 2013年第7期8-9,共2页

拱肋吊杆锚固区是系杆拱传力的重要部位,锚固区结构构造复杂,受力机理难以用杆系模型进行分析。本文分别采用整体计算和板壳有限元分析了锚固区结构,探讨了原设计方案的传力机理和出现局部高应力的原因,提出了优化方案。计算表明优化方... 拱肋吊杆锚固区是系杆拱传力的重要部位,锚固区结构构造复杂,受力机理难以用杆系模型进行分析。本文分别采用整体计算和板壳有限元分析了锚固区结构,探讨了原设计方案的传力机理和出现局部高应力的原因,提出了优化方案。计算表明优化方案能使锚固区结构传力顺畅并降低主要结构构件应力,可为同类桥梁参考使用。 展开更多

关键词 钢筋混凝土系杆拱 锚固区 结构优化 有限元法

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在役梁桥弯曲抗力概率模型的确定方法 被引量：1

5

作者 王晓明 石雪飞 阮欣 《结构工程师》 北大核心 2013年第4期51-56,共6页

抗力的计算模式不确定性对在役桥梁的可靠度评估影响显著。按照从本构到结构的分析思路,采用纤维模型进行材料非线性分析以反映梁桥的弯曲承载力;基于检测数据的概率统计结果,采用Monte-Carlo抽样技术模拟梁桥的随机特性,建立了基于纤... 抗力的计算模式不确定性对在役桥梁的可靠度评估影响显著。按照从本构到结构的分析思路,采用纤维模型进行材料非线性分析以反映梁桥的弯曲承载力;基于检测数据的概率统计结果,采用Monte-Carlo抽样技术模拟梁桥的随机特性,建立了基于纤维模型的实测弯曲抗力统计技术,编制了随机弯曲抗力分析系统(FMRA),能够充分反映既有梁桥弯曲抗力的自身随机特性,可以准确确定评估目标结构自身的计算模式不定性。 展开更多

关键词 计算模式不确定性 纤维模型 Monte—Carlo 可靠度评估 OPENSEES

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考虑钢束腐蚀的PC连续刚构桥寿命周期内性能分析

6

作者 王晓明 乔超 段瑞芳 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期536-541,共6页

通过分析钢绞线的锈蚀机理和性能,在已有研究基础上,建立氯盐侵蚀下考虑钢束腐蚀的预应力构件性能预测模型.对PC连续刚构桥进行寿命周期性能分析,预测钢绞线的腐蚀量和性能退化,分析寿命周期内应力状态与承载性能的演变规律.结果表明,... 通过分析钢绞线的锈蚀机理和性能,在已有研究基础上,建立氯盐侵蚀下考虑钢束腐蚀的预应力构件性能预测模型.对PC连续刚构桥进行寿命周期性能分析,预测钢绞线的腐蚀量和性能退化,分析寿命周期内应力状态与承载性能的演变规律.结果表明,结构抗弯承载力与抗裂性能退化明显,而抗剪承载力和抗压性能仍能达到规范要求. 展开更多

关键词 钢绞线 锈蚀 连续刚构桥 承载性能 退化

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混凝土矮箱梁桥疲劳性能监测与评估 被引量：1

7

作者 管国东 翟慕赛 +1 位作者 张培杰 王春生 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第4期99-104,共6页

采用动态称重(WIM)技术对陕西省省道S305线崾岘中桥进行交通荷载监测,分析得出了适合陕西省混凝土桥梁的标准疲劳车模型。采用动应变监测技术对混凝土矮箱梁关键部位进行长期动应变监测,获得了运营状态下混凝土矮箱梁的实测应力谱;运用M... 采用动态称重(WIM)技术对陕西省省道S305线崾岘中桥进行交通荷载监测,分析得出了适合陕西省混凝土桥梁的标准疲劳车模型。采用动应变监测技术对混凝土矮箱梁关键部位进行长期动应变监测,获得了运营状态下混凝土矮箱梁的实测应力谱;运用Miner线性准则和应力幅-循环次数曲线对结构进行疲劳寿命评估;对超载情况下混凝土矮箱梁的疲劳寿命进行了分析。结果表明:在目前交通荷载作用下,混凝土矮箱梁的疲劳寿命为5 120年,考虑腐蚀疲劳的因素后疲劳寿命降至254年;当超载车辆比例低于1%时,超载对桥梁结构的疲劳寿命影响很小;当超载车辆比例达到10%时,结构的疲劳寿命随着超载率的提高而显著降低;该研究成果可为崾岘中桥未来维护管理提供技术支撑,同时为同类型其他桥梁的疲劳寿命评估提供参考。 展开更多

关键词 混凝土矮箱梁桥 疲劳性能 运营监测 交通荷载 超载

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波形钢腹板连续刚构桥架设过程的智能化施工控制 被引量：5

8

作者 白云腾 王晓明 +1 位作者 录哲元 张嘉鼎 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第4期137-145,共9页

针对波形钢腹板连续刚构桥架设过程中腹板剪切变形所致挠度预测问题,建立了采用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络(MEC-BP)的挠度预测框架,研发了基于可视化管控系统的智能化施工控制模块。挠度预测框架主要包括三部分:首先,获取用于建... 针对波形钢腹板连续刚构桥架设过程中腹板剪切变形所致挠度预测问题,建立了采用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络(MEC-BP)的挠度预测框架,研发了基于可视化管控系统的智能化施工控制模块。挠度预测框架主要包括三部分:首先,获取用于建立预测模型的数据集,其中输入样本和输出样本分别由拉丁超立方体采样(LHS)技术和高精度实体有限元模型生成;然后,基于所获得的数据集,建立了基于MEC-BP神经网络的挠度预测模型,并根据统计准则对模型性能进行评估;最后,利用训练良好的MEC-BP模型对波形钢腹板连续刚构桥架设施工的挠度进行预测。智能化施工控制模块主要包括两部分:首先,根据规范建立分级预警指标体系,分别为红色、黄色及绿色预警;其次,基于可视化管控系统研发了施工控制模块,并开发了手机端APP,在此基础上,结合MEC-BP预测模型,实现了波形钢腹板连续刚构桥架设过程的智能化施工控制。以梁渠沟大桥为背景,将挠度预测值与现场实测值进行对比验证。结果表明:MEC-BP预测模型的挠度预测值与现场实测值吻合较好,预测误差均满足要求;智能化施工控制系统在梁渠沟大桥架设过程中成功预警3次,助力梁渠沟大桥的建设取得圆满成功;研究成果可为波形钢腹板连续刚构桥架设施工的智能化控制提供理论依据。 展开更多

关键词 架设过程 波形钢腹板 连续刚构桥 挠度预测 MEC-BP神经网络 智能化施工控制

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单孔PBL剪力连接件疲劳性能试验研究 被引量：18

9

作者 张宁 刘永健 刘士林 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期186-192,共7页

为研究PBL剪力连接件在疲劳荷载作用下的力学性能,完成了2组10个单孔PBL剪力连接件的等幅疲劳推出试验。分析PBL连接件在有、无贯通钢筋两种形式下的疲劳破坏模式,及受剪承载力、剪力-滑移关系受疲劳荷载的影响。通过建立单孔PBL连接件... 为研究PBL剪力连接件在疲劳荷载作用下的力学性能,完成了2组10个单孔PBL剪力连接件的等幅疲劳推出试验。分析PBL连接件在有、无贯通钢筋两种形式下的疲劳破坏模式,及受剪承载力、剪力-滑移关系受疲劳荷载的影响。通过建立单孔PBL连接件的损伤指标考察其疲劳损伤规律。试验结果表明:无贯通钢筋的PBL剪力连接件的疲劳损伤指标随循环加卸载逐渐趋于稳定,难以发生疲劳破坏;设置贯通钢筋的PBL剪力连接件的疲劳损伤表现为贯通钢筋断裂,PBL剪力连接件的疲劳损伤速度先慢后快,平均残余变形随疲劳荷载循环单调递增,其变化规律符合二次抛物线形式。 展开更多

关键词 PBL剪力连接件 疲劳试验 贯通钢筋 破坏模式 受剪承载力

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考虑不确定性的既有桥梁网络管养对策优化 被引量：4

10

作者 王晓明 贺耀北 贺拴海 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期71-78,共8页

为了实现辖区桥梁整体的优化管理,提出一种考虑不确定性的既有桥梁网络整体管养策略优化分析方法。采用可靠度指标评价桥梁构件、个体与网络的多级性能层次;构建了网级桥梁管养策略的优化框架;并分别建立了寿命期内桥梁性能演变的概率模... 为了实现辖区桥梁整体的优化管理,提出一种考虑不确定性的既有桥梁网络整体管养策略优化分析方法。采用可靠度指标评价桥梁构件、个体与网络的多级性能层次;构建了网级桥梁管养策略的优化框架;并分别建立了寿命期内桥梁性能演变的概率模型,以及养护策略效应和网络养护成本的数学模型;基于Visio网络图形建模方法,发展了一种桥梁网络拓扑结构的自动识别技术;提出一种基于失效分枝矩阵的网络性能概率评价方法,并以运营荷载和环境作用状况下的网络路径连通性能为例进行优化及分析。研究结果表明:该方法强化了对大节点数复杂网络的分析能力;该技术与多目标优化算法结合,实现了考虑不确定性的网级管养策略优化的全程计算机化;网级优化的Pareto前缘给出的都是全局最优解,网级管养优化策略明显提高了桥梁网络的整体性能,有效避免了传统决策引起的木桶短板效应,实现了资金的全局最优分配。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁网络 性能 可靠度 管养策略优化 网络拓扑

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内衬混凝土对预应力导入效率的影响分析及优化

11

作者 王晓明 白云腾 +2 位作者 录哲元 黄春杨 王炳玉 《长安大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期80-88,共9页

针对内衬混凝土对波形钢腹板褶皱效应的约束会致使波形钢腹板组合梁桥支承区的预应力导入效率降低问题,提出一种“先撑后衬”施工方法,通过调整内衬混凝土的施工顺序来改善支承区预应力导入效率;同时提出一种适用于该方法的“内撑外拉... 针对内衬混凝土对波形钢腹板褶皱效应的约束会致使波形钢腹板组合梁桥支承区的预应力导入效率降低问题,提出一种“先撑后衬”施工方法,通过调整内衬混凝土的施工顺序来改善支承区预应力导入效率;同时提出一种适用于该方法的“内撑外拉”装置,保证施工过程中波形钢腹板的稳定性;推导波形钢腹板组合梁轴向刚度计算公式,并通过简支波形钢腹板组合梁算例验证该公式的准确性。在此基础上,以1座四跨波形钢腹板预应力混凝土连续刚构桥为背景,建立ANSYS实体有限元模型,分析不同施工方法、内衬混凝土长度及厚度变化对支承区预应力导入效率的影响,并给出内衬混凝土的合理施工工序、合理长度和厚度建议。研究结果表明:内衬混凝土会削弱波形钢腹板的褶皱效应,显著降低支承区预应力导入效率,同时会导致有内衬梁段与无内衬梁段间的过渡段出现应力集中现象;通过采用所提出的“先撑后衬”施工方法,可以降低支承区组合梁的轴向刚度,从而显著提高支承区预应力导入效率;支承区预应力导入效率随着内衬混凝土长度和厚度的增加而减小;在实桥设计时,建议内衬混凝土最小长度应大于支点处梁高,最大长度应小于2.15倍支点处梁高,最大厚度应不小于支点梁高的6%,最小厚度应满足构造要求。 展开更多

关键词 桥梁工程 CSW-PC连续刚构桥 有限元模型 内衬混凝土 “先撑后衬”施工方法 预应力导入效率

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空间索形自锚式悬索桥吊索张拉过程分析方法 被引量：3

12

作者 王晓明 贺拴海 段瑞芳 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期164-172,共9页

针对空间索形自锚式悬索桥的吊索张拉施工过程,以主缆、吊索的下料长度为联系,从施工过程临时体系的力学平衡角度入手,构建吊索上端竖向力矩阵与吊索横向力矩阵,建立各个施工阶段相互独立的力学平衡方程;分别采用多段三维悬链线分析空... 针对空间索形自锚式悬索桥的吊索张拉施工过程,以主缆、吊索的下料长度为联系,从施工过程临时体系的力学平衡角度入手,构建吊索上端竖向力矩阵与吊索横向力矩阵,建立各个施工阶段相互独立的力学平衡方程;分别采用多段三维悬链线分析空间索的双向垂度特征,建立了吊索张拉施工过程的精确解析解;所提方法可独立求解任意施工阶段的物理状态,不依赖于前一工况。基于上述优点,采用逐步推进的张拉思路,建立了张拉方案的制定流程,明显提高了优化效率。算例分析表明,该文算法精度高,方案优化效率高。 展开更多

关键词 空间索形 施工过程 下料长度 吊索张拉 自锚式悬索桥

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空间索形悬索桥主缆线形施工过程空间转换控制方法 被引量：5

13

作者 王晓明 雷晓鸣 +1 位作者 王成树 徐元孝 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期187-195,共9页

由于空缆与成桥的横向坐标相差很大,空间索形悬索桥主缆在施工过程的线形转换直接决定着吊索能否安装与其弯折损伤程度。通过分析典型工程的横向偏位与偏角,揭示了不同桥型空间转换的作用与对策;分析指出不同工法的吊索横向偏角差异,并... 由于空缆与成桥的横向坐标相差很大,空间索形悬索桥主缆在施工过程的线形转换直接决定着吊索能否安装与其弯折损伤程度。通过分析典型工程的横向偏位与偏角,揭示了不同桥型空间转换的作用与对策;分析指出不同工法的吊索横向偏角差异,并给出计算公式。提出临时缆间横撑法,发明缆间横撑装置和配套索夹,有效解决了一座"先缆后梁"法施工的空间索形悬索桥的主缆线形转换及吊索安装问题。工程应用和算例分析表明,该文方法适用于"先梁后缆"法和"先缆后梁"法;施力效率高,安全余度大,安装一次到位无需中间调整,不会制约和影响施工工序的制定;对吊点提供刚性约束,对横向偏位与偏角的控制效果更好,有更大的安全余量容许施工误差,能够适应复杂现场常需的工序中途调整,可施工性更强。 展开更多

关键词 悬索桥 空间索形 缆间横撑 临时吊索 横向偏位 横向偏角

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