国家自然科学基金(11102029)
- 作品数：16 被引量：46H指数：5
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- 相关机构：长沙理工大学东南大学中铁第四勘察设计院集团有限公司更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程文化科学理学更多>>
- 基于多线性支持向量机的样本点正确分类与复杂失效方程稳步模拟被引量：2
- 2015年
- 为克服一般响应面方法重构复杂隐式失效方程所需样本数量较多、精度较差的不足,提出了一种基于多线性支持向量机的结构失效方程模拟方法。该方法的显著特点是应用了样本点正确分类技术,因而其求解精度随着样本点数量的增多而稳步趋近于真实失效方程。其主要求解过程为,(1)结合均匀设计方法,生成均匀的紧邻极限状态曲面的失效和可靠样本点。(2)依据样本点向量模和样本点向量间夹角余弦值将总体空间划分成多个子空间,确保每个子空间内的样本点能由一个线性支持向量机完全分开。(3)采用一种基于扩充样本点对的迭代算法不断更新样本点集合,从而逐步修正模拟的多个线性失效方程。算例分析表明,无论失效方程为强非线性函数还是多个失效模式组成的分段函数,该方法的计算精度与效率均较为稳定。这为具有复杂失效方程结构的可靠度分析提供了有益参考。
- 蒋友宝黄星星廖国宇张建仁
- 关键词：结构可靠度支持向量均匀设计
- 全跨和半跨荷载组合下两铰抛物线钢拱平面内承载力计算方法对比被引量：1
- 2014年
- 全跨和半跨荷载组合作用下钢拱结构内力分布会随荷载比例发生较大变化。现有钢拱结构平面内稳定承载力计算式多是针对各单一加载模式进行分析得到的,缺乏对其在全跨和半跨组合荷载下适用性的充分考虑。针对此不足,以两铰抛物线钢拱结构为研究对象,考虑荷载组合比例、矢跨比、截面等不同参数的影响,对比分析了现行钢拱结构技术规程方法、基于完善拱模型的有限元方法和基于一致缺陷拱模型的有限元方法等多种方法的承载力计算结果。分析结果表明:当全跨荷载占较高比重时,按规程方法进行钢拱结构承载力设计会较为保守;而当半跨荷载占较高比重时,按规程方法进行钢拱结构承载力设计则会偏于不安全。
- 蒋友宝谢铭武廖强
- 关键词：承载力
- 不同失效模式下平面张弦梁结构受力全过程刚度变化被引量：3
- 2013年
- 针对现有关于平面张弦梁结构受力全过程中刚度变化规律研究不够系统化的不足,采用理论推导、有限元分析和试验验证等策略对此问题进行深入分析。首先,运用一阶方法推导简化平面张弦梁结构模型在外荷载作用下的跨中竖向位移和杆件内力的计算公式。在此基础上,研究上弦抗弯刚度及上下弦轴向刚度比这2个参数对结构竖向整体刚度的影响规律。最后,分析多个平面张弦梁结构模型在受力全过程中的刚度下降程度。结果表明:当各参数在常用范围内取值时,上弦抗弯刚度对结构整体刚度的影响不大。该结构的多种承载破坏模式均具有脆性破坏的特征。
- 蒋友宝李耀杨伟军
- 关键词：整体刚度失效模式荷载位移曲线
- 可变荷载效应占高比重时荷载分项系数取值研究被引量：6
- 2012年
- 针对现行可靠度设计统一标准给出的荷载分项系数值对应可变荷载效应比值取值范围较低,缺乏对该荷载分项系数值在可变荷载效应占高比重下适用性的充分考虑的情形,以钢拱架结构模型和RC框架柱模型为例,分析了可变荷载效应比值的取值范围,揭示了可变荷载效应比值将会较高的现象;基于可靠度理论并结合设计约束条件建立了荷载分项系数的计算方法;通过数值分析,求解得到了荷载分项系数值;最后分析了按多国规范用荷载分项系数进行结构设计的可靠指标随可变荷载效应比值的变化规律。结果表明:可变荷载效应占高比重时,按我国规范用荷载分项系数设计的混凝土和钢结构构件的可靠指标低于目标可靠指标较多;而美英两国规范用荷载分项系数的适用性要好于我国规范,但对应的钢结构构件的设计可靠指标仍偏低。从可靠性的角度为近年风、雪灾害中若干结构容易破坏的现象提供了补充解释,同时也为相关规范修订提供参考。
- 蒋友宝杨伟军
- 关键词：可靠度可变荷载抗力
- RC偏压构件精细抗力概率模型被引量：3
- 2014年
- 现行可靠度统一标准给出的RC偏压构件抗力统计参数较为粗糙,对其随偏心距值的变化考虑不够充分。针对此不足,采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的各种抗力因素的概率模型,得到了不同偏心距和配筋率下的改进抗力概率模型。结果表明采用正态分布变量来拟合RC偏压构件抗力的分布具有较好的精度。在此基础上,对此改进模型应用于随机偏心距下RC偏压构件可靠度计算的适用性进行了实例分析。结果证实,当偏心距设计值接近或者大于界限偏心距值时,采用现行标准中的抗力概率模型来计算可靠度均会产生较大的误差,而采用文中建议的抗力概率模型则具有较高的精度;且现行可靠度统一标准因对抗力随偏心距值增大而减小的效应考虑不够而使得RC大偏压构件的设计偏于不安全。
- 蒋友宝廖强冯鹏
- 关键词：偏心距可靠度MONTE
- 组合高墩大跨连续刚构桥箱梁日照温度场观测与效应分析被引量：10
- 2014年
- 基于四川荥经县钢管混凝土高墩大跨连续刚构桥(腊八斤特大桥)箱梁温度场连续观测结果,研究混凝土箱梁温度场随时间变化的规律,利用数理统计方法,拟合日照升温模式下箱梁截面的温度梯度,研究结果表明:沿梁高竖直方向温差呈现指数函数变化。目前,各国规范关于混凝土箱梁温差取值规定不尽一致,利用空间有限元程序计算,对比分析钢管混凝土高墩大跨连续刚构桥混凝土箱梁受各国不同温差作用下的内力与应力,研究结果表明温度梯度对组合高墩大跨连续刚构桥的内力有着不可忽视的影响。依据本桥箱梁温度观测数据提出的温差计算模式,可作为计算四川雅安地区桥梁工程日照温差效应时的参考。
- 肖新辉刘扬郭鑫鲁乃唯
- 关键词：混凝土箱梁钢管混凝土
- 考虑偏心距随机特性的矩形和箱形截面混凝土拱桥可靠度分析被引量：2
- 2015年
- 为研究偏心距随机特性对结构可靠性的影响,以自重荷载和车辆荷载组合作用下的混凝土矩形截面拱桥和混凝土箱形截面拱桥为研究对象,分析可靠指标的变化规律。根据《公路圬工桥涵设计规范》和《公路桥梁结构可靠度与概率极限状态设计手册》建立拱桥关键截面的失效方程。然后依据已有的永久荷载、汽车荷载和混凝土强度的概率模型,分析偏心距设计值在对应情形下具有的保证概率。采用Monte Carlo法,求解得到不同参数情形下两类截面混凝土拱桥的可靠指标。分析结果表明:当车辆荷载与永久荷载产生的轴压力的比值较大而两者产生的弯矩的比值较小时,两类截面混凝土拱桥在考虑偏心距随机特性后均会出现可靠指标低于规范校核结果的情形;在偏心距设计值较小时,箱形截面混凝土拱桥可靠指标随荷载效应比值变化的幅度比矩形截面拱桥要小。
- 蒋友宝罗军张建仁
- 关键词：混凝土拱桥MONTECARLO方法
- 全跨荷载作用下内凹式索拱结构受力过程中刚度的变化被引量：3
- 2014年
- 针对现有关于全跨荷载作用下内凹式索拱结构受力过程中整体刚度变化规律研究较为缺乏的不足,采用试验验证和有限元分析的方法对其进行深入分析。首先介绍内凹式索拱结构整体刚度的计算原则,然后依据该原则对已完成的模型试验数据进行分析。在此基础上,通过改变某一典型实例中拱和索的矢跨比、截面以及结构初始缺陷等参数,建立不同参数下考虑双重非线性的有限元分析模型,并完成相应的分析工作,证实该类结构的初始刚度主要取决于上弦拱的矢跨比和截面,而受下弦索的影响较小。模型试验和有限元分析结果均表明,当拱索矢跨比差值约小于0.055时,全跨荷载作用下该类结构荷载-位移曲线的弹性段部分将具有较明显的非线性特征。
- 蒋友宝廖国宇
- 关键词：整体刚度刚度变化
- 张弦梁结构刚度参数分析与优化设计被引量：2
- 2015年
- 针对现有关于张弦梁结构基于刚度的参数分析和优化研究较为缺乏的不足,采用有限元方法对此问题进行研究。首先,结合某实际张弦梁结构模型并通过变化其主要参数值(如上弦抗弯刚度与下弦轴向刚度比值、上弦轴向刚度与下弦轴向刚度比值、高跨比和下弦索面积等)建立了多个结构模型,然后进行相应刚度分析,得到了这些主要参数对结构竖向整体刚度的影响规律和刚度优化设计的建议。结果表明:在参数分析范围内,当结构高跨比、上弦轴向刚度与下弦轴向刚度比值和上弦长细比一定时,张弦梁结构刚度近似与下弦索面积成正比;在工程实践中,为了在经济效果较优的情形下获得较大的刚度,建议张弦梁结构选用较大的结构高跨比、索垂跨比和较小的上弦轴向刚度与下弦轴向刚度比值。
- 蒋友宝黄星星
- 关键词：张弦梁有限元整体刚度优化设计
- 基于偏心距随机特性的RC框架柱承载力抗震调整系数被引量：8
- 2012年
- 以水平地震与竖向荷载组合作用下的RC框架柱为研究对象,推导截面偏心距与荷载效应比的关系式。接着依据已有的水平地震概率模型与楼面恒荷载、活荷载概率模型,分析偏心距设计值在总体样本点与失效样本点中分别具有的保证概率。然后采用Monte Carlo方法分析RC框架柱可靠度水平随多个参数的变化规律。结果表明:RC框架柱的承载力抗震可靠指标随弯矩效应比和轴压比设计值的变化较为明显,且弯矩荷载效应比越大、轴压比设计值越小,对应的可靠指标越低。与设计目标可靠指标相比,现行规范中RC柱的承载力抗震调整系数值是偏低的,在多数情形下应提高至0.9或1.0。这为合理进行RC框架柱的抗震设计提供了有益参考。
- 蒋友宝杨伟军
- 关键词：RC框架柱偏心距承载力抗震调整系数轴压比
