国家自然科学基金(51378081)
- 作品数：23 被引量：108H指数：7
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- 材料损伤的约束应力区裂纹模型与求解被引量：2
- 2014年
- 以约束应力描述材料的损伤程度,约束应力的大小和分布取决于材料的损伤状态,建立了描述材料破坏过程的约束应力区裂纹模型。考虑约束应力为线性分布,在远场均匀拉应力作用下,采用Muskhelishivili方法对I型约束应力区裂纹模型进行求解,得到了应力强度因子与裂纹张开位移的解析解。并通过数值计算研究了各因素对应力强度因子与裂纹张开位移的影响。
- 唐雪松魏天添
- 关键词：I型裂纹应力强度因子裂纹张开位移
- 自密实砼增大截面加固钢筋砼T梁试验研究
- 2018年
- 考虑加固厚度与持荷工况两种因素,设计8片钢筋砼简支T梁,对其挠度及承载力进行分析,并建立加固前后抗弯承载力计算模型,探究自密实砼增大截面加固后的性能。结果表明,持荷大小对跨中截面变形的影响较小,加固厚度100mm的不持荷试验梁的刚度比加固厚度60mm的大,而持荷加固后,加固厚度越大,试验梁刚度越小;自密实砼增大截面加固后的承载力约为加固前承载力的2倍,加固厚度对承载力的影响较小;抗弯承载力计算公式的计算结果与试验值吻合较好。
- 刘鹏罗育民肖林发彭建新
- 关键词：桥梁增大截面加固抗弯承载力
- 快速碳化试验下的钢筋混凝土结构可靠度评估被引量：1
- 2018年
- 依托高、低温综合碳化箱,在一定的CO_2(20%)、湿度(75%)及温度(20,30和40℃)的情况下,设计了6组试件进行混凝土快速碳化试验。参照工程中常用的碳化深度预测公式,通过Origin分析软件,对试验结果进行了曲线拟合,给出了不同条件下碳化速率系数的参考值。分析了钢筋混凝土结构钢筋锈蚀的3个阶段,建立了混凝土结构碳化的结构功能函数。按照自然环境碳化速率系数和加速碳化试验碳化速率系数的转换关系,结合结构可靠度理论,提出了混凝土结构在某一时刻碳化可靠度预测的具体方法。
- 彭建新粟立彬
- 关键词：功能函数
- 耦合宏微观效应的约束应力区疲劳裂纹模型的求解与应用
- 2016年
- 用约束应力区描述材料损伤状态,建立耦合宏微观效应的跨尺度疲劳裂纹模型,可描述材料疲劳破坏从微观缺陷到宏观断裂的整个过程。约束应力的分布取决于材料的损伤状态。假定约束应力为线性分布,在远场均匀拉应力作用下,应用Muskhelishivili方法,对跨尺度裂纹模型进行了解析求解,得到了裂纹张开位移与跨尺度应变能密度因子的解析解。以跨尺度应变能密度因子作为疲劳裂纹从微观到宏观扩展的控制参量,对疲劳破坏全过程进行了数值模拟计算。以LC4铝合金板为例,利用模型精确再现出不同疲劳荷载作用下的实验S-N曲线。由于模型考虑了微观因素的影响,疲劳实验数据的发散特性也精确再现出来。另外,通过数值计算,分析了微观效应对疲劳裂纹扩展行为的影响。
- 魏天添唐雪松
- 关键词：S-N曲线疲劳裂纹扩展
- 基于联合智能算法的大跨度斜拉桥体系可靠度评估被引量：5
- 2015年
- 在随机荷载作用下,大跨度斜拉桥结构体系具有显著的失效历程,使得运营期的体系可靠度评估尤为重要。根据大跨度斜拉桥结构体系失效特点建立了数学模型,提出了基于径向基函数神经网络和β约界法的联合智能算法。以具有4对斜拉索的法国Brotonne斜拉桥为算例,验证了该方法对于斜拉桥结构体系可靠度分析的可行性。最后,将该智能算法应用于主跨为420m的双塔混凝土斜拉桥在承载能力极限状态下的体系可靠度评估,并进行了参数分析。研究结果表明:联合智能算法在具有显著失效历程特征的斜拉桥结构体系可靠度评估中具有较好的适用性;Brotonne斜拉桥简化结构的体系可靠指标上限和下限分别为3.1571和3.1103,刚构体系混凝土斜拉桥的主要失效路径为边跨斜拉索强度失效导致塔梁交界处索塔弯曲失效;斜拉索抗力退化是影响斜拉桥结构体系可靠度的重要因素,与斜拉索疲劳损伤相比,斜拉索锈蚀导致斜拉桥在运营期的体系可靠度下降趋势更大。斜拉索的养护和及时更换对保证在运营期斜拉桥的体系可靠度水平具有重要的意义。
- 鲁乃唯刘扬肖新辉殷新锋
- 关键词：桥梁工程斜拉桥体系可靠度抗力退化
- 基于LHS-Kriging法的正交异性钢桥面板疲劳可靠度分析被引量：4
- 2018年
- 为解决随机车载下正交异性钢桥面板疲劳应力谱有限元求解耗时问题,采用拉丁超立方抽样(LHS)与Kriging方法,建立了快速获取随机车流作用下细节疲劳应力谱的LHS-Kriging有限元替代模型,并将此模型应用于南溪长江大桥正交异性钢桥面板疲劳可靠度计算。结果表明,基于LHS-Kriging方法的有限元替代模型,不需要经过大量车辆荷载的有限元加载,可直接快速获取细节疲劳应力谱;与传统的响应面法(RSM)相比,Kriging法预测的细节等效疲劳应力更符合有限元计算结果;随着交通量增长率的增大,桥梁的疲劳可靠度显著减少;100年后,当交通量增长率为3%和5%时,正交异性桥面板与纵肋焊接处的细节疲劳可靠度小于2。
- 李德如刘扬鲁乃唯张海萍江楠
- 关键词：正交异性钢桥面板疲劳可靠度随机车流KRIGING方法
- 大跨度悬索桥伸缩缝位移监测数据分析与评估被引量：10
- 2015年
- 以南溪长江大桥120d的伸缩缝位移为对象,研究大跨度悬索桥伸缩缝的服役性能评价方法。首先,分析了伸缩缝位移与温度监测数据的相关性,在此基础上,采用高斯混合模型建立了伸缩缝位移的概率分布模型;其次,采用广义极值分布估计了设计基准期内伸缩缝位移的极大值和极小值;最后,对伸缩缝的运营性能进行了评价。研究结果表明,南溪长江大桥悬索桥伸缩缝位移与温度具有良好的负相关性;南溪长江大桥悬索桥的伸缩缝位移可以通过高斯混合分布模型来描述其概率分布;温度年变化作用下伸缩缝的极值位移远小于伸缩缝设计位移,表明伸缩缝的运营性能满足设计要求。
- 刘扬李杜宇邓扬
- 关键词：桥梁工程结构健康监测概率统计悬索桥伸缩缝
- 裂尖具线性分布约束应力的运动裂纹模型及其解析解
- 2015年
- 以恒定速度运动的Griffith裂纹解析解为著名的Yoffe解。静止裂纹的条状屈服模型即Dugdale模型,将其推广到运动裂纹模型时发现,当裂纹运动速度跨越Rayliegh波速时,裂纹张开位移COD趋于(∞,且表现为间断。通过在裂尖引入一个约束应力区及两个速度效应函数,假设约束应力为线性分布,采用复变函数方法,求得动态应力强度因子SIF与裂纹张开位移COD的解析解。新的结果,在Rayleigh波速下裂纹张开位移连续且为有限值。给出裂纹张开位移的一些数值结果,获得了一些有意义的结论。
- 唐雪松陈旻炜高常辉
- 关键词：I型裂纹约束应力复变函数方法
- 基于实测车流的钢桥面板疲劳可靠度评估被引量：18
- 2016年
- 为了根据实测车流数据准确评估钢桥面板的疲劳安全水平,提出了基于随机车流荷载的疲劳可靠度评估框架。建立了考虑车流参数的疲劳损伤功能函数和疲劳应力概率模型,应用均匀设计-支持向量回归(UD-SVR)方法解决随机车流在桥梁有限元应力分析中的耗时问题,分析了交通量和轴重增长系数对钢桥面板焊接细节疲劳可靠度的影响规律。结果表明:基于动态称重数据的随机车流模型在钢桥疲劳应力概率建模方面具有一定的适用性;基于UD-SVR的有限元模型替代方法能够提高疲劳应力概率建模的效率;行车道处桥面板的日等效应力幅远大于超车道,但应力循环次数略小于超车道;车辆轴重增长系数对疲劳可靠指标的影响远大于交通量增长系数的影响。
- 刘扬鲁乃唯邓扬
- 关键词：钢桥面板支持向量回归疲劳可靠度随机车流
- 腐蚀对高性能钢Q550E力学指标影响的试验研究被引量：11
- 2018年
- 为深入研究腐蚀对高性能钢Q550E力学指标的影响,分为5组,共制作了30个钢材试件,目标质量锈蚀率分别为0,5%,10%,15%和20%,在实验室对钢材试件进行了不同程度的加速锈蚀试验,开展了拉伸试验以及使用FARO 3D激光扫描仪扫描锈蚀试件。建立了腐蚀影响下高性能钢Q550E的本构关系模型。对比分析了在相同锈蚀率下高性能钢Q550E和普通钢Q235B力学指标的退化程度。试验研究表明:(1)随着质量锈蚀率的增加,Q550E高性能钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、弹性模量逐渐下降,锈蚀过程中试件表面蚀坑深度增长明显,蚀坑呈椭球型和马鞍型,随着锈蚀率增加到20%,蚀坑逐渐增长为局部大蚀坑;(2)在腐蚀试件的应力-应变曲线中,随着腐蚀率增加,钢材的延性性能减小,逐渐由延性破坏转变为脆性破坏,屈服平台逐渐缩短甚至消失,得到了Q550E高性能钢材的屈服平台消失时的临界质量锈蚀率。(3)在锈蚀率变化相同时,高性能钢比普通钢有更强的抵抗腐蚀退化和变形的能力。
- 彭建新张伟阳逸鸣肖林发张建仁
- 关键词：桥梁工程高性能钢本构关系
