国家自然科学基金(51108044)
- 作品数：9 被引量：35H指数：5
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- 基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析被引量：5
- 2014年
- 对于非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度的非对称梁桥结构,其振动方程难以解耦,为便于求得此类结构抗震可靠度分析时振动方程的解析解,引入复模态变换,求得结构在地震作用下的复模态响应,进而求解响应过程超越安全界限的概率而获得结构抗震可靠度,并通过算例进行了验证。结果表明,采用复模态分析法易于获得关于复模态响应的已解耦方程,且该方程通常具有简洁的脉冲响应函数矩阵,容易求得结构随机地震响应的解析解,计算精度也较高;算例计算验证了基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析方法是合理可行的。
- 张振浩杨伟军
- 关键词：简支梁桥桥梁抗震可靠度分析复模态
- 基于神经网络的斜拉桥钢箱梁局部连接细节腐蚀疲劳可靠度研究被引量：8
- 2019年
- 腐蚀与疲劳是影响斜拉桥钢箱梁服役可靠性的关键因素,为研究两者双重作用下斜拉桥钢箱梁服役期可靠度的衰退规律,开展了基于神经网络技术的斜拉桥钢箱梁局部连接细节腐蚀疲劳可靠度分析。首先,通过疲劳强度与钢材强度的关系以及腐蚀引起的钢材抗力衰变,得到了钢材腐蚀疲劳抗力时变模型。然后,通过基于均匀设计法的神经网络技术和非线性有限元方法进行斜拉桥钢箱梁腐蚀疲劳时变可靠度分析。采用均匀设计法得到影响结构可靠性的基本随机变量的设计样本点,基于ANSYS求解样本点处疲劳荷载作用下的钢箱梁应力幅,通过神经网络得到钢箱梁构件的应力幅函数显式表达式。在建立腐蚀疲劳抗力和疲劳荷载效应时变模型的基础上,构建了斜拉桥钢箱梁局部连接细节腐蚀疲劳时变可靠度的显式功能函数,基于FERUM程序采用JC法计算斜拉桥钢箱梁腐蚀疲劳时变可靠指标。最后以苏通大桥为例,采用所提方法对钢箱梁局部连接细节服役期的腐蚀疲劳时变可靠度进行了计算,并进行了参数敏感性分析。结果表明:桥面板和U肋腐蚀疲劳可靠指标均随时间增加而减小,但桥面板腐蚀疲劳可靠指标衰退越来越快,而U肋腐蚀疲劳可靠指标则衰退越来越慢,桥面板腐蚀疲劳寿命不足100年。研究结果为斜拉桥钢箱梁服役期的运营维护提供了指导。
- 张振浩陈济功朱迅
- 关键词：桥梁工程斜拉桥神经网络钢箱梁时变可靠度
- 多点非一致激励下钢筋混凝土梁桥弹塑性抗震可靠度分析被引量：1
- 2016年
- 建立以计算结构失效概率为目的的抗震动力可靠性分析方法对梁桥抗震分析水平的提高具有重要意义。基于结构动力可靠度理论,以Kanai-Tajimi模型为地震动激励,同时考虑地震波传播过程中时间迟滞所导致结构受到的多点非一致激励以及强震所导致的结构滞变特性(即弹塑性),并考虑桥梁设计基准期内地震发生的随机性,分析得到了梁桥在其设计基准期内不同地震烈度下的抗震可靠度。实例表明,所提分析方法与分析过程是合理可行的,为钢筋混凝土梁桥结构的抗震可靠性分析提供了参考。
- 张振浩隗磊军杨伟军
- 关键词：钢筋混凝土梁桥抗震可靠度
- 结构动力可靠性理论的发展与研究综述被引量：9
- 2012年
- 结构动力可靠性理论在建筑结构,特别是复杂的大跨空间结构及高层建筑结构的抗震、抗风等领域中有着重要作用.结构随机反应分析、结构破坏界限或失效准则的确定、结构动力响应可靠概率的计算方法是结构动力可靠性分析的三大关键问题.结合近年来的研究进展,本文归纳总结了解决上述问题的研究发展历程,其中重点阐述了研究最多的基于首次超越破坏机制的结构动力可靠性研究的发展与现状.最后提出了该研究领域今后发展方向的展望,以便为结构动力可靠性理论的进一步理论研究及其工程应用提供有益的参考.
- 张振浩杨伟军
- 关键词：动力可靠度动力响应
- 地震持时和安全阈值对结构抗震可靠度的影响研究被引量：1
- 2017年
- 为深入掌握结构在地震作用下的可靠性,研究地震激励时间及安全界限对结构抗震可靠性的影响。基于Matlab,首先对结构在高斯过滤白噪声地震动模型(Kanai-Tajimi谱)激励下的随机响应进行了分析,然后分别采用泊松过程法、马尔科夫过程法、瑞利极值分布法对结构随机响应过程超越安全界限的概率进行了计算,三者结果基本接近,较可靠地反映出结构动力可靠度变化规律。结果表明,结构动力可靠度随激励时间的增长而下降,当安全界限大于某确定值时,动力可靠度与激励时间的关系接近于线性,当安全界限小于该值时,动力可靠度与激励时间呈二次非线性关系;结构动力可靠度随安全界限增大而增大,激励时间越长,动力可靠度与安全界限关系曲线越陡,激励时间越短,动力可靠度与安全界限关系曲线越平缓。
- 张振浩谭荣平曹峰周振国杨伟军
- 关键词：抗震可靠度
- 基于ANSYS的钢筋混凝土圆管式空心板非线性有限元分析（英文）被引量：2
- 2016年
- 为全面掌握圆管式空心板受力性能,基于ANSYS对这种新型空心结构进行了非线性有限元分析.对两种不同布管方式的圆管式空心板建立了合理而计算效率较高的三维有限元模型.其中顺管向板将钢筋、混凝土与管分开建模,得到了与实际结构非常接近的分离式模型.横管向板将钢筋弥散于混凝土中,但仍将管与混凝土分开考虑,建立了整体式模型.有限元分析结果与试验结果的对比验证了有限元模型的正确性.通过有限元分析掌握了试验中难以测量的薄壁管应力应变状况.分析表明薄壁管与周围混凝土基本融合一体,共同受力与变形.有限元分析弥补了试验研究的不足,为以后进一步深入研究该结构提供了一个有效而经济的模型平台.
- 张振浩隗磊军杨伟军陈维超
- 关键词：非线性有限元分离式模型ANSYS
- 基于MATLAB的地震作用下SDOF体系能量响应时程分析被引量：8
- 2017年
- 为多角度揭示地震对结构的破坏作用,从能量角度研究了单自由度非线性体系的地震响应及其特征.通过Matlab编制了基于双线性滞回模型的单自由度体系地震能量响应分析程序,计算分析了汶川地震波激励下某RC弹塑性结构的能量响应时程及能量占比时程.研究表明,滞回耗能和阻尼耗能是结构耗能主要方式.总输入能和滞回耗能总体递增,而阻尼耗能则单调递增,各能量项在总输入能中的占比主要由滞回耗能控制.结构初始刚度对各项能量响应及其最终占比有重要影响.在某特定刚度值下结构总输入能会达到峰值,且滞回耗能及其最终占比也将达到最大,偏离该特定刚度值两者都将减小.滞回耗能和阻尼耗能的占比时程,在振动初期波动较为剧烈;进入强震阶段后,当初始刚度较小时,两者占比相对稳定,而当刚度较大时,两者占比则有一定波动.
- 张振浩陈威唐逸葵杨伟军
- 关键词：地震作用滞回耗能阻尼耗能MATLAB
- 基于复振型分解的多自由度非线性体系动力可靠性研究被引量：3
- 2012年
- 提出了基于复模态理论的多自由度非线性体系动力可靠性分析方法。该方法首先采用等效线性化的方法处理体系的非线性问题,然后采用复模态分析处理非经典的等效线性阻尼矩阵,将具有非经典阻尼的等效多自由度线性体系按复振型分解,将多自由度体系的随机反应分解为一系列一阶体系的复模态反应,从而求得体系的随机反应,最后进行体系的动力可靠度计算。通过算例验证,表明该方法概念明确、思路清晰,为一般多自由度非线性体系提供了一个普遍适用的动力可靠性分析方法。
- 张振浩杨伟军
- 关键词：动力可靠度复模态
- 非线性体系动力可靠性分析的等效Duffing体系法被引量：5
- 2012年
- 等效线性化法是非线性结构体系的随机反应分析最常用的方法,但使用等效线性化法给出的反应结果进行结构动力可靠性分析会带来很大的误差。将一般非线性体系通过均方最小误差原则等效为Duffing非线性体系来进行结构动力可靠性分析。Duffing非线性体系可以通过FPK方程求得其稳态精确解析解,所以使用该等效非线性法进行结构动力可靠性分析不仅计算上方便可行而且精度较高。算例分析表明了等效非线性法分析结果可靠,且比等效线性化法的计算精度有明显提高。
- 张振浩杨伟军
- 关键词：动力可靠度
