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寿命期内预应力混凝土连续梁体系可靠度分析

哈尔滨工业大学学报 2011年第10期43卷 105-112页

作者：田浩陈艾荣同济大学桥梁工程系上海200092 浙江省交通科学研究所杭州310006

为了模拟氯离子侵蚀环境作用时寿命期内预应力混凝土桥梁的结构性能演变过程,建立了一种基于概率和有限元的寿命期内预应力混凝土桥梁性能演变分析方法.首先,明确了退化过程中的3个关键时刻并给出其计算公式;其次,在重点解决退化过程分... 详细信息

为了模拟氯离子侵蚀环境作用时寿命期内预应力混凝土桥梁的结构性能演变过程,建立了一种基于概率和有限元的寿命期内预应力混凝土桥梁性能演变分析方法.首先,明确了退化过程中的3个关键时刻并给出其计算公式;其次,在重点解决退化过程分析中的材料力学性能退化、截面面积削弱以及结构整体力学性能演变等问题模拟方法的基础上编写了耐久性分析程序CBDAS;最后,结合分析程序CBDAS、Monte-Carlo模拟以及体系可靠度分析程序建立了预应力混凝土桥梁时变体系可靠度分析方法.以一座预应力混凝土连续梁桥为对象,利用时变体系可靠度研究其在氯离子侵蚀作用时寿命期内的结构性能演变规律.

关键词：预应力混凝土桥梁寿命期性能演变 Monte-Carlo模拟时变体系可靠度

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桥梁顺风向等效风荷载计算方法及其分布

同济大学学报（自然科学版） 2003年第8期31卷 888-894页

作者：刘志刚陈艾荣同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

桥梁等效风荷载一般被分为平均风荷载、等效背景风荷载和惯性风荷载 3部分 ,分别计算后再按一定的方式将其组合为总的等效风荷载 .对于惯性风荷载 ,一般可根据结构随机振动理论采用模态分解的方法计算得到各阶振型对应的惯性力 ,然后采... 详细信息

桥梁等效风荷载一般被分为平均风荷载、等效背景风荷载和惯性风荷载 3部分 ,分别计算后再按一定的方式将其组合为总的等效风荷载 .对于惯性风荷载 ,一般可根据结构随机振动理论采用模态分解的方法计算得到各阶振型对应的惯性力 ,然后采用完全平方组合 (CQC)法或平方和开方 (SRSS)法将它们组合起来成为总的惯性风荷载 .对于背景风荷载 ,目前主要有荷载响应相关 (LRC)法和经典的模态分解法 .前者得到的背景荷载的分布形式与风压和结构响应的影响函数有关 ,而后者得到的分布形式则与惯性荷载相似 ,两者得到的结果可能并不相同 .这里主要研究LRC法和模态分解法 2种桥梁等效风荷载的计算方法 ,对 2种方法的区别和联系进行讨论 ,并给出风荷载 3个部分的组合方式 ,最后还给出了数值算例。

关键词：桥梁等效风荷载背景风荷载惯性风荷载模态分解法荷载响应相关法

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渐进结构优化法在桥梁找型中的应用

同济大学学报（自然科学版） 2012年第1期40卷 8-13页

作者：陈艾荣常成同济大学桥梁工程系上海200092

介绍了结构拓扑优化方法的基本理论,详细阐述了双向渐进结构优化法的原理和优化过程,并根据双向渐进结构优化法编制了基于ANSYS平台的结构拓扑优化程序.模拟现有桥梁结构和构件的边界条件,应用该程序求解二维平面拓扑优化问题,分别完成... 详细信息

介绍了结构拓扑优化方法的基本理论,详细阐述了双向渐进结构优化法的原理和优化过程,并根据双向渐进结构优化法编制了基于ANSYS平台的结构拓扑优化程序.模拟现有桥梁结构和构件的边界条件,应用该程序求解二维平面拓扑优化问题,分别完成了不同矢跨比拱桥、悬索桥主缆以及斜拉桥桥塔的拓扑优化.拓扑优化过程中结构可经历多种拓扑形态,优化结果表明应力均匀、传力流畅,从而验证了自编程序的有效性.最后,将该程序从二维平面拓展到三维空间,实现一座峡谷桥梁的三维拓扑优化,并基于优化结果的拓扑形式完成了其概念设计方案.研究表明结构拓扑优化技术可以在桥梁概念设计阶段得出合理而富启发性的桥梁结构形式,在桥梁找型方面具有良好的应用前景.

关键词：渐进结构优化法结构拓扑优化桥梁找型

考虑双非线性影响的大跨度上承式钢拱桥地震响应研究

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振动与冲击 2009年第11期28卷 139-145,209-210页

作者：梁正裕陈艾荣同济大学桥梁工程系上海200092 精密工程顾问有限公司

以研究上承式大跨度钢拱桥的非线性地震响应和损伤机理为目的,应用考虑双非线性以及地震过程中轴力变化影响的计算方法,对跨度为200 m的两铰拱桥和无铰拱桥设计方案进行了计算,分析了结构在强地震荷载作用下地震响应和损伤程度,比较了... 详细信息

以研究上承式大跨度钢拱桥的非线性地震响应和损伤机理为目的,应用考虑双非线性以及地震过程中轴力变化影响的计算方法,对跨度为200 m的两铰拱桥和无铰拱桥设计方案进行了计算,分析了结构在强地震荷载作用下地震响应和损伤程度,比较了计算方法、输入地震波以及结构设计条件对地震响应计算结果的影响。结果表明,上承式钢拱桥具有较好的结构抗震性能,在强地震荷载作用下损伤程度不显著;钢拱桥在地震荷载作用下无卓越的振动振型,地震响应计算需考虑多个振型的影响;当拱肋轴力达到屈服轴力的20%-30%时,弹塑性地震响应计算不宜忽略轴力变化的影响。几何非线性对拱肋的弯矩地震响应有较明显的影响;柔性的两铰拱桥由于自振周期长,受到的地震荷载比对应的无铰拱略小,损伤程度也相对较轻些;无铰拱桥在拱脚截面位置容易发生地震损伤,设计时应确保拱脚截面在屈服以后不发生局部失稳。

关键词：大跨度钢拱桥弹塑性地震响应上承式

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基于响应面法的混凝土桥梁时变可靠度分析

同济大学学报（自然科学版） 2011年第2期39卷 166-171,198页

作者：田浩陈艾荣同济大学桥梁工程系上海200092 里海大学土木与环境工程系ATLSS研究中心伯利恒18015

为了求解劣化环境作用时混凝土桥梁的时变可靠度,建立了基于改进响应面法和确定性的混凝土桥梁退化过程分析方法相结合的混凝土桥梁时变可靠度分析方法.利用FORTRAN 95分别编写了混凝土桥梁耐久性分析程序CBDAS和可靠度分析程序PIRSM.... 详细信息

为了求解劣化环境作用时混凝土桥梁的时变可靠度,建立了基于改进响应面法和确定性的混凝土桥梁退化过程分析方法相结合的混凝土桥梁时变可靠度分析方法.利用FORTRAN 95分别编写了混凝土桥梁耐久性分析程序CBDAS和可靠度分析程序PIRSM.以一座预应力混凝土简支梁为对象,分析了不同极限状态下结构力学性能指标的可靠度随时间的演变过程,结果表明,混凝土正应力的可靠度指标由成桥时刻的2.16减小到成桥100年后的0.82,预应力混凝土桥梁在正常使用极限状态下的力学性能指标更有可能出现耐久性不足的情况.提出的时变可靠度计算方法克服了复杂体系结构极限状态方程通常是隐式的问题,实现了混凝土桥梁时变可靠度的求解目标.

关键词：混凝土桥梁时变可靠度响应面法劣化环境退化过程极限状态

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寿命期内钢筋混凝土连续梁体系可靠度分析

同济大学学报（自然科学版） 2011年第8期39卷 1105-1112,1119页

作者：田浩陈艾荣同济大学桥梁工程系上海200092 浙江省交通科学研究所浙江杭州310006

建立了一种基于概率和有限元的寿命期内钢筋混凝土桥梁性能演变分析方法.在重点解决材料力学性能退化、截面面积削弱以及结构整体力学性能演变等问题数值模拟方法的基础上编写了耐久性分析程序CBDAS;根据现有研究成果建议了结构性能演... 详细信息

建立了一种基于概率和有限元的寿命期内钢筋混凝土桥梁性能演变分析方法.在重点解决材料力学性能退化、截面面积削弱以及结构整体力学性能演变等问题数值模拟方法的基础上编写了耐久性分析程序CBDAS;根据现有研究成果建议了结构性能演变分析中出现的主要随机变量的统计参数;结合CBDAS和Monte-Carlo模拟建立了钢筋混凝土桥梁时变体系可靠度分析方法.最后,以一座钢筋混凝土连续梁为对象,利用时变体系可靠度研究其在氯离子侵蚀作用下寿命期内的结构性能演变规律.

关键词：钢筋混凝土桥梁寿命期氯离子侵蚀性能演变数值模拟随机变量 Monte-Carlo模拟时变体系可靠度

印尼Suramadu大桥颤振试验与颤振分析

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土木工程学报 2009年第1期42卷 35-40页

作者：许福友陈艾荣大连理工大学大连116024 同济大学上海200092

通过风洞试验研究印度尼西亚苏拉马都大桥钝体主梁断面的"软颤振"特性。基于2自由度和3自由度耦合信号,采用随机子空间方法和随机搜索方法,识别了主梁节段模型的18个颤振导数。通过颤振分析搜索得到颤振临界风速,并与试验结果进行了对比... 详细信息

通过风洞试验研究印度尼西亚苏拉马都大桥钝体主梁断面的"软颤振"特性。基于2自由度和3自由度耦合信号,采用随机子空间方法和随机搜索方法,识别了主梁节段模型的18个颤振导数。通过颤振分析搜索得到颤振临界风速,并与试验结果进行了对比;分析了各颤振导数对颤振临界风速的影响。风洞试验证实,对于苏拉马都大桥,无论是成桥状态还是最大单悬臂施工状态,均会出现"软颤振";钝体主梁断面颤振形态不仅与断面形式有关,还与各种模态频率和质量相对比例有关,当存在不同组合时,既可能出现"硬颤振",也可能出现"软颤振"。分析结果表明,采用两种不同自由度耦合方式和两种识别方法识别得到的颤振导数吻合较好,两种识别方法的有效性和精度得到验证;对苏拉马都大桥颤振临界风速影响较为显著的颤振导数有H3*,A*1,A2*。

关键词： Suramadu大桥风洞试验颤振导数软颤振颤振分析

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桥梁动态称重研究综述

土木工程学报 2013年第3期46卷 79-85页

作者：李小年陈艾荣马如进同济大学上海200092

桥梁动态称重(B-WIM)是通过测量桥梁在车辆作用下的结构响应,从而求解获得车辆轴重等信息的测量技术,具有精度高、耐久性好、造价低等优点,在桥梁工程、汽车动态称量等领域具有广泛的应用前景。综述桥梁动态称重的发展历史和研究现状,... 详细信息

桥梁动态称重(B-WIM)是通过测量桥梁在车辆作用下的结构响应,从而求解获得车辆轴重等信息的测量技术,具有精度高、耐久性好、造价低等优点,在桥梁工程、汽车动态称量等领域具有广泛的应用前景。综述桥梁动态称重的发展历史和研究现状,对桥梁动态称重的称重原理、车轴检测以及影响线的获取等关键问题进行系统分析;最后总结桥梁动态称重技术的基本特点,并针对目前研究所存在的不足,探讨桥梁动态称重技术的发展趋势和研究方向。

关键词：动态称重桥梁影响线车辆轴重车轴检测

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苏通大桥静风响应分析

工程力学 2009年第1期26卷 113-119页

作者：许福友陈艾荣大连理工大学土木水利学院大连116024 同济大学桥梁工程系上海200092

给出了大跨度缆索承重桥梁静风响应的分析步骤;全面研究了苏通大桥在静风作用下,桩基础刚度、拉索分段、风速剖面、主梁初始攻角和附加攻角等对主梁和桥塔静风位移、静风失稳风速及结构振动频率的影响,并与风洞试验结果进行对比分析。... 详细信息

给出了大跨度缆索承重桥梁静风响应的分析步骤;全面研究了苏通大桥在静风作用下,桩基础刚度、拉索分段、风速剖面、主梁初始攻角和附加攻角等对主梁和桥塔静风位移、静风失稳风速及结构振动频率的影响,并与风洞试验结果进行对比分析。结果表明:静风位移计算值低于风洞试验实测值,雷诺数是其主要原因;如果不考虑桩基础刚度影响,结构侧向位移响应会被严重低估;斜拉索横向风荷载在总体风荷载中所占比例超过40%;不考虑主梁附加攻角会高估静风失稳风速约20%;静风作用下一阶对称竖弯、侧弯和扭转模态频率计算结果与全桥气弹模型风洞试验结果特点相似。

关键词：苏通大桥静风响应风洞试验拉索分段附加攻角