国家自然科学基金(51278163)
- 作品数：7 被引量：88H指数：4
- 相关作者：任伟新胡常福赵少杰郑恒上官兴更多>>
- 相关机构：中南大学合肥工业大学华东交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心开放基金江西省教育厅资助项目更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学天文地球更多>>
- 空间多点地震作用下桥梁结构碰撞响应振动台试验研究被引量：2
- 2016年
- 地震造成的桥梁上部结构碰撞及落梁破坏在历次大地震中基本都能观察到,以往的研究大多数局限于地震作用下桥梁碰撞响应的数值模拟研究,相关的试验研究还不多。此外,这些研究中也少有考虑空间多维多点地震动作用引起的桥梁上部结构更大的异向振动。本文采用振动台台阵系统,对空间多维多点地震作用下相邻桥梁结构碰撞响应进行试验研究。试验设计制作了几何缩尺比为1∶6的桥梁模型,研究比较了空间多点激励以及摇摆基础与固定基础两种基础形式对试验模型地震碰撞响应的影响。介绍了试验模型的设计制作、传感器布置,给出了试验结果及模型桥梁碰撞破坏情况。试验结果表明,地震动的空间变异性不能忽视,较大的碰撞力会引起桥梁伸缩缝处混凝土严重的局部破坏,相比于固定基础,摇摆基础能有效降低墩的破坏程度,但提高了上部结构的碰撞及落梁风险。
- 何立翔任伟新王宁波汪穹立
- 关键词：振动台试验落梁多点激励地震响应
- 桁式索拱桥体系协作机理研究
- 2014年
- 为研究桁式索拱桥的结构体系机理,提出弹性支承连续梁-桁架-无铰拱的组合体系理论模型;基于各简单体系满足边界位移协调与力的平衡条件,运用柔度法建立理论模型的体系协调矩阵方程组.通过对本文方法、试验实测数据和有限元计算结果的比较,表明所提出的理论模型和分析方法具有较高的精度,可以用来分析桁式索拱桥的体系协作机理;试验模型桥梁的体系协作机理分析结果表明,在满跨均布荷载工况下桁架体系承担大部分外荷载,与普通上承式拱桥力学行为不同.
- 胡常福李丽陈亮
- 关键词：柔度矩阵
- 考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化被引量：5
- 2014年
- 鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题。以跨径600m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性。算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35%,最大负弯矩小17%,主拱圈应变能小23%;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果。
- 胡常福郑恒任伟新上官兴
- 关键词：拱轴线迭代优化
- 桥梁事故的统计特征分析及安全风险防控原则被引量：30
- 2017年
- 研究目的:近年来,桥梁坍塌事故屡有发生。为充分认识这些事故背后共同的力学机理和坍塌原因,以便能在桥梁建设运营的各环节有针对性地做好安全风险防控,降低桥梁坍塌事故率,故开展本研究。研究结论:(1)通过对大量桥梁坍塌破坏事故的统计分析,获得了各类桥型、各种破坏原因下桥梁事故的统计分布特征,结果显示:刚构桥的综合安全性最好,而拱桥相对最差;施工自身因素是造成施工期桥梁坍塌破坏的主因,而运营期桥梁破坏多是车辆超载等车船因素造成的;(2)结合力学理论,在技术层面对桥梁破坏事故的共性原因进行了分析总结,得出:桥梁坍塌破坏是结构抗力和外部作用这对矛盾在发展中外因占据了主导地位后的结果;(3)探讨了桥梁在设计、施工等环节中应该注意的安全风险防控原则,并给出了相关建议;(4)本研究成果可为桥梁在设计、施工及运营维护阶段的安全风险防控工作提供指导和参考。
- 赵少杰唐细彪任伟新
- 关键词：桥梁工程统计分析
- 超限超载交通对桥梁疲劳损伤及可靠度的影响被引量：14
- 2017年
- 为了简便、快速地评估交通荷载对桥梁结构疲劳损伤的影响,采用定性分析结合数据拟合的方法建立车辆荷载参数与结构疲劳损伤度之间的量化关系。根据疲劳极限状态方程,考虑到应力与内力的关系,获得疲劳损伤度与疲劳可靠度之间的关系,并进一步建立车辆荷载参数与结构疲劳可靠度之间的量化关系式,为准确、快捷地评估车辆荷载对结构疲劳损伤及可靠度的影响提供一种实用方法。根据该关系式,分析超载超限交通对结构疲劳可靠度的影响。研究结果表明:简支梁结构的疲劳可靠度随着荷载系数K的增大呈对数关系降低;较大的车辆轴距对降低结构的疲劳损伤、提高疲劳可靠度有利。
- 赵少杰任伟新
- 关键词：桥梁工程疲劳可靠度
- 新型索拱桥索力与拱轴线双优化实用方法被引量：4
- 2014年
- 针对新型索拱桥的特点,提出一种可同时进行索力和拱轴线双优化的方法。基于影响矩阵的原理和迭代法,以弯曲应变能最小为优化目标,提出在抗弯惯性矩无穷小的三铰拱索拱桥有限元模型上,进行拱轴线迭代的实用方法,以同时达到索拱桥的索力调整与拱轴线双优化的目标。以跨径600 m索拱桥作为算例,验证本文方法的有效性及实用方法各参数对结果的影响。研究结果表明:与仅考虑一种优化因素相比,本文方法弯矩分布更合理,弯矩极值约小10%,弯曲应变能约小20%。抗弯惯性矩无穷小模型比抗压刚度无穷大模型能得到更小的弯曲应变能状态;三铰拱模型迭代收敛性能比两铰拱与无铰拱模型的优;索拱桥压力线高次抛物线拟合后的结构内力比低次抛物线结果的优。
- 胡常福郑恒任伟新上官兴
- 关键词：弯曲应变能索力调整迭代法
- 基于响应面方法的桥梁静动力有限元模型修正被引量：35
- 2015年
- 提出了一种基于响应面方法的桥梁静动力有限元模型修正技术,并成功地应用到了常德市白马湖公园虹桥的有限元模型修正当中。利用结构静载位移和振动频率等现场实测静动力响应,构造联合静动力的结构有限元模型修正的目标函数,在相关指标灵敏度分析的基础上筛选待修正参数,并利用响应面方法拟合桥梁静动力响应的代理模型。最后利用响应面替代模型(Meta-model)对该桥进行有限元模型修正,使得桥梁响应的实测值与计算值达到较好的吻合程度,经过修正后的有限元模型能够反映该斜拉桥的静动力特性,可以作为该桥的基准有限元模型。
- 魏锦辉任伟新
- 关键词：桥梁工程桥梁结构有限元模型修正参数选择
