空间网状吊杆系杆拱桥吊杆断裂对结构的力学性能分析

以某宽幅空间网状吊杆钢箱系杆拱桥为研究背景，分析空间网状吊杆系杆拱桥吊杆断裂后的稳定状态下对结构的力学性能影响。通过模拟吊杆断裂后的状态，分析同侧吊杆断裂的数量以及断裂位置对剩余吊杆内力、主梁内力、主拱内力、主梁线形、主拱线形的静力学特性。结果表明，吊杆断裂后，相邻吊杆会发生内力重分布的现象，距离断裂位置越近，受到的影响越大；吊杆断裂后，会在其断裂位置附近出现位移减少的峰值，距离断裂位置越远，对主梁和主拱的线形影响逐渐减小；通过分析单根吊杆断裂和2根吊杆断裂可知，吊杆断裂后对主梁和主拱影响最大的位置为拱脚位置和跨中位置。     

多跨系杆拱桥吊杆疲劳性能研究

以某三跨系杆拱桥为例,提出了一种拱桥吊杆的疲劳分析方法。对桥梁结构建立有限元模型求得各吊杆的索力影响线。依据交通量调查和交通量各参数的统计资料,将车辆概括为几种典型车型并计算其各参数的概率密度函数。基于蒙特卡罗方法模拟产生了通过桥梁的双向多车道车流作为疲劳荷载。针对典型吊杆的影响线加载模拟车流,得到杆件应力历程,用雨流法统计应力历程可以得到应力幅值谱。按照线性累积损伤理论和总交通量预测结果,计算得到各吊杆的在指定时间的累计损伤。     

国家治理现代化视域下的绿色发展

基于损伤桥梁在移动车辆荷载下的动态响应特点以及提升小波变换在奇异性检测方面的优越性能,提出了对不同大小移动车辆荷载作用下的单点桥梁加速度响应差值进行提升小波变换,通过提升小波系数峰值识别桥梁损伤的不依赖无损模型的损伤检测方法。数值分析表明,该方法可以有效识别不同程度、不同位置和多处桥梁损伤。其次,讨论了不同测点位置、荷载速度、噪声水平对损伤识别效果的影响,表明该方法具有较好的抗噪性;测点距离损伤位置越近,损伤识别效果越好;当荷载速度过大时,损伤信息易被淹没,损伤效果变差。     

柔性人行悬索桥在不同结构参数下的动力特性研究

为研究新兴的人行玻璃悬索桥的动力特性,以某景区人行悬索桥为工程背景,利用Midas Civil 2019建立了三维有限元模型,在经过主缆找形、风缆找形、合并找形得到的成桥模型上通过多重Rite向量法进行了人行玻璃悬索桥的自振特性研究;然后用控制变量法从主缆直径、加劲梁布置形式、风缆预拉力及约束方式等方面进行了参数动力分析。结果表明,该人行悬索桥基频小,柔性大,但在人流正常通行时不会引起共振破坏;增大主缆直径可提高加劲梁的横弯及竖弯刚度,对加劲梁设置斜撑和加密横梁可提升其抗扭和抗弯刚度;适当增大风缆预拉力、采用三跨两铰和三跨连续约束对全桥刚度有提升作用。     

基于曲率模态和神经网络的结构损伤诊断

基于神经网络算法，利用曲率模态参数对框架结构损伤定位和定量识别问题进行了研究和实例分析，分别用两种网络对结构损伤进行诊断，并用灰色理论对结构损伤进行了预测。结果表明，灰色理论能成功地对结构损伤进行预测，神经网络适用于此类损伤无规律对象问题的诊断。     

新型自锚式悬索桥线形控制技术

浙江海盐塘桥采用新型的钢筋混凝土梁自锚式悬索桥,其设计特点为:主梁不设纵向预应力钢束,塔顶不设鞍座,主缆、吊杆为钢绞线索,主缆梁端锚固,塔顶张拉.结合海盐塘桥施工,介绍了自锚式悬索桥主梁施工支架的构造、施工和桥梁施工线形控制等关键技术.     

斜拉桥主梁损伤对车激索力响应的影响研究

以斜拉桥的损伤识别为目的,提出了一种索力比指标,研究了斜拉桥在车辆荷载激励下,主梁发生损伤时斜拉索索力比指标的变化规律。以实验室独塔斜拉桥试验模型为研究对象,基于ANSYS建立其空间板壳有限元模型,以单元刚度的折减模拟主梁损伤,对主梁在不同位置损伤、不同程度损伤两类工况下,车辆荷载激励下斜拉索的索力比指标变化进行了数值仿真。结果表明：车辆荷载激励下,斜拉索的索力比指标与主梁的损伤位置和损伤程度存在一定的对应关系。为后续基于车辆荷载激励下的索力响应指标识别斜拉桥损伤方法的研究提供了重要的参考,具有一定的理论意义。     

斜拉索人行天桥承载力研究

斜拉索人行天桥具有外形优美的特点,往往成为城市的地标性建筑。为了明确该种桥梁的受力特点,以朔黄春霖街天桥为研究对象,通过桥梁结构的设计要点和Midas Civil有限元计算分析,对朔黄春霖街天桥的主梁和吊杆进行了强度和稳定性分析,并考虑了吊杆失效对结构强度、刚度和内力的影响,通过现场实测的方法对桥梁的真实受力状态进行了测试。结果表明,斜拉索人行天桥整体刚度较大,跨越能力强;单根吊杆失效后,结构的应力和变形没有明显改变,表明该桥具有足够的安全储备;单根吊杆失效后,导致相邻吊杆的内力增大,约增大了30%;频率法测试吊杆索力时应根据实际约束情况进行索长调整,在实际应用中不能忽视,并应与数值模拟的结果相比较。该研究为今后类似工程的设计提供参考。     

基于小波包分析与支持向量机的斜拉索损伤识别

斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件,其损伤将直接威胁斜拉桥的运营安全。现提出一种基于小波包分析与支持向量机相结合的斜拉索损伤识别新方法。利用小波包理论对索梁锚固点的加速度时程响应进行小波包分解,构造小波包能量变化率指标,以该指标作为支持向量机的输入参数,定义斜拉索的刚度折减为损伤因子表示斜拉索损伤程度作为支持向量机的输出,通过支持向量机损伤识别模型对斜拉索损伤进行识别定位,并以实验室独塔斜拉桥模型进行了数值验证。结果表明:该方法能较好地识别斜拉索损伤,且受输入向量位置及个数影响较小,随着损伤程度的增加,平均预测误差逐渐减小。本方法对噪声污染具有一定的鲁棒性。     

面向损伤识别的独塔斜拉桥模型的设计与分析

模型试验方法是桥梁结构损伤识别研究的一种重要手段。以某虚拟的独塔斜拉桥为原型,面向损识别设计制作了独塔斜拉桥试验模型。试验模型各主要构件（主梁、主塔、斜拉索）均独立加工制作,其中主梁选用铝合金材料,截面采用箱形,划分为不同长度的阶段,各节段均采用螺栓连接。通过改变节段板厚的方法实现主梁不同损伤程度的模拟,不同位置的损伤通过更换不同位置的板厚实现,从而方便的实现了模拟模型斜拉桥主梁的各种损伤状态。采用特殊的设计实现了斜拉桥结构索力的实时测试。对模型进行了静态试验,并与有限元模型计算的结果进行了对比分析。试验研究与数值分析为今后的损伤识别研究奠定了基础。     

基于 ＡＰ法的无背索斜拉桥强健性分析

针对无背索斜拉桥的自平衡特征,分别以主梁最小变形安全系数和最大应力安全系 数作为结构性能参数,对不同位置拉索断裂的损伤场景进行易损性分析,获得此类桥型的强健 性基本特征。运用构件极值空间分布特性的后处理技术对桥梁的响应规律做了相应的探索,并 对静动力计算的差别做了详细的比较。提出基于破坏结果的改变传力路径法的结构强健性分 析方法。以某无背索斜拉桥为例,采用提出的方法,选出造成后果尽可能严重而占自身结构比 例尽量低的场景。分析结果得出结构的不同拉索位置的断裂敏感性,并可为桥梁健康监测中监 测内容的选取及传感器布设提供参考。     

桥梁结构损伤识别的预测模型研究

多元回归分析在工程实际和科学研究中有着广泛的用途，无论是对未来的经济预测还是对结构的健康评估都将起到重要的作用。介绍了基于数理统计理论建立多元逐步回归预测模型的方法，并将其运用到损伤识别领域。根据监测系统所获得的桥梁结构健康状态下的测试数据所建立的预测模型可用于桥梁结构的损伤识别，并且这种方法可考虑各种因素对结构响应量的影响，识别效果好，适用性强。     

自锚式悬索桥正装分析空缆线形计算

自锚式悬索桥空缆线形是保证桥梁成桥状态的关键因素,以上海市浦东新区运河大桥为工程背景,提出了结合有限元施工控制模型与悬链线数值算法的空缆线形计算方法,对空缆线形以及施工过程进行精确分析,解决自锚式悬索桥施工控制残余误差的问题。最后通过对浦东运河大桥的分析,验证了应用此方法进行正装分析的精度以及效率。     

铁路混凝土桥梁耐久性损伤类型分析

论述了铁路混凝土桥梁耐久性损伤类型,分析了各种损伤产生的原因和对混凝土桥梁工作性能的影响,并提出了预防措施,可为混凝土桥梁结构耐久性评估提供一定的参考.     

考虑主缆振动的悬索桥三维颤振分析

传统悬索桥颤振分析中通常忽略作用在主缆上的自激力。在系统颤振运动方程中同时纳入作用在主梁与主缆上自激力的贡献，研究主缆振动对总索桥颤振稳定性的影响。以某悬索桥设计方案为工程背景，对该桥主梁架设阶段和成桥状态分别进行了三维颤振分析。与传统仅考虑作用在主梁上自激力的颤振分析结果相比，考虑主缆振动后计算所得系统颤振临界风速将会提高，且对主梁早期架设阶段影响较大，对后期架设阶段以及成桥状态影响较小。     

小波变换在输电塔结构损伤位置识别中的应用

采用小波变换极大值在多尺度上的变换规律表征信号突变点的性质，从而确定信号有无奇异点并确定其位置，进而对等截面悬臂梁进行损伤位置识别。然后将该小波变换方法应用于大型输电铁塔的损伤位置识别。考虑到对大型结构施加荷载和监测变形曲线较为困难，提出了利用环境激励下的加速度响应沿高度变化的曲线作为基本信息进行小波变换的识别方法。结果表明，该方法能有效地识别沿高度刚度均匀分布或渐变的高耸格构式塔架的损伤位置，对存在刚度突变的塔架无法有效地识别刚度突变处的损伤。     

应用模态应变能原理的机械弹性车轮损伤识别

车轮损伤识别对机械弹性车轮使用安全至关重要。根据车轮工作原理与结构特征,建立了车轮的非线性有限元模型,利用模态分析有限元方法计算了无损伤车轮的固有频率;结合模态试验验证了模型的准确性。通过有限元分析和试验对弹性环的危险区域进行了分析。采用刚度退化模型模拟弹性环的局部损伤,利用单元集损伤变量对机械弹性车轮内部弹性环的不同位置、不同损伤状态进行了识别。研究结果表明:应用模态应变能原理可识别出车轮内部弹性环的损伤,且识别方法准确有效,为车轮的健康状态检测和故障诊断提供了参考。     

大跨人行悬索桥纵横主梁涡振性能研究

为掌握大跨人行悬索桥纵横主梁涡振性能,以国内拟建的一座宽跨比为0.028 4的人行悬索桥为工程背景,对其涡振响应特性及发生机理进行了研究。采用数值方法分析了该主梁涡振响应、流场涡脱演化、风压分布以及涡激振动贡献系数在-3°、0°和3°风攻角下的特性。结果表明,随着风攻角由正转负,主梁竖弯涡振性能变差,其风速锁定区间向低风速区偏移,最大竖弯涡振幅值增大,最不利扭转涡振出现在0°风攻角下。由于主梁下表面多个工字钢纵梁的阻挡作用,导致主梁下部气流旋涡运动状态复杂,其对涡振响应影响显著。脉动风压系数随风攻角的变化规律复杂,主梁上、下表面脉动风压系数极值分别出现在-3°和3°风攻角下。不同风攻角下,主梁上、下表面的涡激振动正贡献系数极值均出现在尾流端且作用范围较大,此为结构竖弯涡振响应的主要贡献区域。     

下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性参数敏感性分析

为研究下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性及影响该种桥型结构稳定的参数敏感性,以运城市某省道上一座27+60+27 m下承式悬链线钢管混凝土拱桥为背景,采用Midas/Civil 2012有限元软件对该桥进行建模,在成桥状态及成桥运营状态2种工况下对其进行稳定性分析。结果表明,该种桥型拱肋结构存在"面内失稳"和"面外失稳"2种失稳状态,拱肋面外刚度小于面内刚度,拱肋结构失稳模态首先表现为拱肋面外侧弯失稳。同时选取拱肋间连接形式、拱肋钢管壁厚t、拱肋单侧吊杆布置数量n、拱肋管腔混凝土弹性模量E、拱肋矢跨比f/L、拱肋拱轴系数m等影响结构稳定性的参数进行对比分析,得出影响结构稳定性的敏感参数,可供同类型桥梁在结构稳定性设计时参考借鉴。     

基于材料性能动态变化的某混凝土桥梁承载力分析

对材料性能随时间变化规律和变异以及结构损伤对结构承载能力影响进行了分析。对国内外评估桥梁承载力的方法进行了综述分析。在此基础上，基于材料性能随时间的变化和结构损伤情况．对一座旧桥的承载力进行了评估，并与《公路旧桥承载力鉴定方法》方法进行了比较，评估方法概念明确简单，切合实际，可供类似桥梁结构评估时参考。最后对存在的问题进行了讨论。