国家重点基础研究发展计划(2013CB036305)
- 作品数：36 被引量：292H指数：10
- 相关作者：王君杰欧进萍苏俊省董正方王文彪更多>>
- 相关机构：同济大学大连理工大学哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球更多>>
- 基于监测数据的跨海斜拉桥强/台风作用效应研究被引量：10
- 2014年
- 风是大跨、轻柔结构的主要影响荷载之一。基于2007～2012年6年间的监测数据研究了东海大桥主航道斜拉桥在5次台风和1次强风期间的极端风环境、结构振动响应以及结构动力特性的变化规律。研究发现，强／台风期间，桥址区风场的10min平均风速、脉动能量远大于正常情况，但湍流强度、积分尺度、阵风因子的变化规律不明显，这可能与10min统计时距偏长有关；强／台风期间的结构动力响应不同于低风速时以车辆荷载效应为主的正常情况，特别是结构侧弯振动加速度与竖弯、扭转振动相比有明显增加；强风对结构激励的卓越频率低于车辆荷载；强风期间结构模态频率的离散性变大而阻尼比有增加的趋势。该成果可以为大跨度跨海桥梁抗风设计和气动响应特性评估提供实测依据。
- 周毅孙利民谢大圻
- 关键词：风致振动健康监测斜拉桥
- 基于附加虚拟支座的结构损伤识别方法
- 2013年
- 针对土木工程中实测模态相对较少,很难进行大型结构的损伤识别的困难,提出附加虚拟支座的损伤识别方法。该方法利用约束子结构方法在结构上附加虚拟支座来增加结构形式的方法,增加识别模态的数量,从而实现结构的准确损伤识别。约束子结构方法的基本思想是通过响应的卷积组合为零将传感器转化为虚拟支座。将附加虚拟支座后的结构定义为虚拟结构,每个虚拟支座对应一个虚拟结构,那么在结构上不同位置附加虚拟支座,则可以获得多个虚拟结构的模态;联合所有虚拟结构和对应的频率即可准确快速的识别出整体结构的损伤。最后通过三层空间框架模型验证方法的有效性。
- 侯吉林欧进萍Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测损伤识别
- 船舶与桥墩撞击力-撞深关系概率模型被引量：11
- 2014年
- 为考虑船桥碰撞过程中荷载的随机性,进行了轮船撞击刚性墙的模拟计算。考虑到船舶结构的多样性,建立了9艘不同吨位和尺寸轮船的有限元模型,并以9种不同的速度撞击刚性墙,得到了81条船撞击力-撞深过程样本曲线。将样本曲线量纲一化,并采用21个离散点近似表示每条量纲一化曲线,在各离散点处对量纲一化撞击力进行了统计分析。通过对概率密度函数进行限界修正,建立了撞击力-撞深过程的概率统计模型,最后在统计意义上对概率模型的参数取值进行了讨论。研究结果表明:在各撞深处的量纲一化撞击力近似服从正态分布;限界修正方法消除了随机变量在数学意义与物理意义上的矛盾,提高了模型的适用性;所建立的概率模型在统计意义上与数值模拟获得的样本吻合良好。
- 王君杰宋彦臣卜令涛
- 关键词：桥梁工程数值模拟
- 钢箱计算失效应变的冲击试验被引量：1
- 2014年
- 为研究船桥碰撞有限元分析中钢板的网格尺寸与钢材计算失效应变之间的关系,进行了3个钢箱模型的落锤冲击试验。采用LS-DYNA软件对试验模型进行了有限元建模和碰撞计算,并与试验结果进行了对比。定义了一个相关系数来反映试验结果与计算结果之间的相关性,并据此定义了与网格尺寸相关的计算失效应变合理取值区间。研究结果表明:为得到合理精度的计算结果,钢板的计算失效应变的取值应随钢板网格尺寸变化,使用大的网格尺寸时应采用小的失效应变,使用小的网格尺寸时应采用大的失效应变;将计算失效应变合理取值区间与自适应网格剖分技术结合,可以在保证计算精度的同时,提高计算效率。
- 王君杰李军孟德巍
- 关键词：钢箱
- 基于径向基函数响应面方法的超大跨悬索桥有限元模型修正被引量：15
- 2014年
- 基于径向基函数响应面建模和遗传算法相结合的有限元模型修正方法,得到能反映结构真实状态的超大悬索桥有限元分析模型。首先利用灵敏度分析方法选取待修正参数和可用的特征量信息,以中心复合试验设计方法构造不同摄动水平下的待修正参数样本,通过有限元模型的静动力分析计算不同参数水平下的特征量样本;然后,以待修正参数样本和特征量样本为结构系统输入和输出,建立能逼近大型结构系统设计参数与特征量之间复杂隐式函数关系的径向基响应面模型;最后,基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法对结构有限元模型进行修正。以国内湖南某超大跨钢桁架悬索桥为对象,采用高斯径向基函数响应面模型,基于成桥静动力试验监测数据,对该桥的三维有限元模型进行修正。研究结果表明:修正后的有限元模型能够更真实地反映结构的物理状态,较好地体现了该桥梁结构的真实静动力特性。
- 郁胜周林仁欧进萍
- 关键词：径向基函数模型修正
- 基于结构全寿命设计需求的冻融作用谱模型与参数被引量：9
- 2013年
- 冻融作用谱模型应由年平均冻融循环次数和不同冻结温度的冻融循环发生概率分布两者组成。从结构全寿命设计需求考虑,依据全国130余个气象站点1951-2010年的温度数据,对我国冻融循环的发生概率分布进行分析。以日最高温度高于0℃,最低温度低于-3℃为冻融循环发生条件,选用(左)半边正态分布对哈尔滨地区温度数据进行分析,编制该地区的冻融作用谱,同时利用北京、呼和浩特、伊宁和郑州等典型地区的气象数据检验半边正态分布的适用性;最后给出我国主要地区的冻融作用谱参数,并对混凝土结构的冻融损伤预测进行举例分析。结果表明:我国绝大多数地区的冻融作用谱都能用半边正态分布表示;所提方法能够清楚描述我国各地区冻融作用的实际强弱情况,也可直接为进行结构全寿命期的性能退化预测提供所需的冻融作用参数。
- 林迟欧进萍
- 关键词：全寿命设计冻融循环
- 三维地震累积损伤模型的参数研究
- 2014年
- 本文收集整理了135根弯曲破坏的矩形墩柱试验结果,得到了构件的弯矩—转角关系,确定了屈服和极限状态点的取值原则,假定了单调加载下变形与循环加载下变形的关系,从而对郭进提出的三维地震累积损伤模型中的参数取值进行讨论。本文通过定义整体结果损伤值偏差,以损伤偏差值最小且取值满足实际要求为原则,确定该模型中的参数β可取为0.12,β1取为1.6。或者在确定β1取值时,考虑β的不确定性,通过卡方检验确定其服从韦伯分布。
- 王文彪郭进王君杰周大庆
- 关键词：不确定性
- 混凝土梁桥动力特性对耐久性指标的灵敏度被引量：2
- 2015年
- 根据简支梁的振动频率和振型函数,建立了基于监测信息条件下的可靠度功能函数.采用可靠性的灵敏度分析方法,研究材料参数和截面几何参数对混凝土梁桥振动频率的影响.理论分析表明,振动频率对钢筋弹性模量的灵敏度低于对混凝土弹性模量的灵敏度,对混凝土截面惯性矩的灵敏度低于对钢筋截面惯性矩的灵敏度.算例表明,振动频率对钢筋腐蚀的灵敏度高于对跨中损伤的灵敏度;当钢筋腐蚀程度和跨中损伤程度分别为5%,10%,15%和20%时,钢筋腐蚀引起的1阶振动频率变化率是跨中损伤引起的1阶振动频率变化率的1.94,1.85,1.80和1.74倍.
- 张立业孙利民
- 关键词：振型钢筋腐蚀
- 基于结构全寿命设计需求的疲劳风速谱模型与参数被引量：1
- 2014年
- 基于结构全寿命设计和风致疲劳研究的需求,利用辽宁、深圳和环渤海地区的测风资料,采用威布尔分布对我国疲劳风速的概率分布特点进行了分析。研究表明,威布尔分布可用于编制我国疲劳风速谱,其形状参数是影响风速概率分布的重要参数,不同地区疲劳风速分布的形状参数取值各不相同:以年为时间长度,辽宁长海地区疲劳风速分布的形状参数约为1.7,深圳地区约为2.3,环渤海地区约为2.0。同时,还提出了我国疲劳风速谱参数的简化取值方法。研究结果可为相关区域的结构设计和疲劳累积损伤分析提供基础数据,并为合理编制疲劳风速谱和了解我国疲劳风速分布特点提供参考。
- 林迟欧进萍任年鑫肖仪清
- 关键词：威布尔分布形状参数全寿命
- 联合整体和局部动态信息的空间桁架模型修正试验被引量：2
- 2013年
- 由于土木工程结构的复杂性、传感器测点的有限性以及局部损伤的不敏感性等问题,大型结构的模型修正存在一定困难。针对空间桁架结构,为克服上述问题,对其进行整体和局部的动力测试试验,然后联合实测的结构整体和局部动态信息进行模型修正:首先进行空间桁架整体的动力测试试验,获得反应整体特性的低阶模态;然后为了提高局部杆件的动态特性,在杆件上附加一定质量,获得附加质量后杆件的局部主频率,并在各类杆件中选取一定数目进行动态测试;最后联合所有实测结构整体的低阶模态和杆件的局部主频率,对空间桁架结构进行模型修正。修正后的模态参数与实测模态吻合良好,验证了方法的有效性。
- 侯吉林欧进萍Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测模型修正桁架振型
