大跨度斜拉桥三维动力有限元建模方法的研究

斜拉桥是大跨度桥梁采用的重要结构形式,其计算模型的好坏直接关系到计算分析的准确可靠性。本文对大跨度斜拉桥三维有限元动力模型建立技术的各个关键环节进行了详细剖析,并对实际的建模及调整提出了完整的解决方法,通过建立某大跨度斜拉桥的三维有限元动力模型,并利用试验测试的模态结果,验证了该模型的准确性和建模方法的有效性。最后对准确有效地建立大跨度斜拉桥的三维有限元动力模型提出了若干有益的建议。

基于三维激光技术的路面坑槽检测误差补偿算法研究

车载式三维激光设备在道路工程路面检测过程中因受沥青混合料表面纹理及检测条件等因素的影响,导致检测结果的准确度较低。为了提高该设备的检测精度,模拟了实际沥青路面坑槽形态,设计加工了2个坑槽模型用于试验研究。以高精度手持式三维激光设备获取的坑槽点云数据作为基准,与车载式三维激光设备检测的坑槽数据进行了对比,分析了坑槽深度、面积和体积3个指标。基于三维坐标变换原理建立了坑槽点云数据修正模型,提出了一种基于等高线提取的坑槽多维度指标误差补偿算法。通过提取坑槽等高线轮廓点云数据,计算出坑槽等高线轮廓面积,得出了坑槽等高线与等高线轮廓面积的关系,并计算出点云数据的坐标修正量,根据坑槽点云数据修正模型对坑槽点云数据进行了修正。结果表明:通过回归分析的方法可得到坑槽等高线轮廓面积与等高线的关系;坑槽模型1的面积和体积误差修正前为3.2%和3.4%,修正后为2.2%和1.1%;坑槽模型2的面积和体积误差修正前为13.0%和4.6%,修正后为2.9%和1.4%;该算法应用于修正车载式三维激光设备获取的沥青路面坑槽点云数据后,沥青路面坑槽面积和体积的误差分别由-3.4%和-8.3%修正为0.5%和0.7%。研究成果验证了该补偿算法可应用于修正车载式三维激光设备的检测数据,提高沥青路面坑槽的检测精度,可为路面坑槽严重程度评估的可靠度提供保障。

钢管混凝土半刚性节点有限元建模方法的研究

该文建立了矩形钢管混凝土半刚性连接节点———双T板(DST)节点的三维非线性有限元计算模型,并考察了轴压比、材料性能、构件尺寸等因素变化对其滞回性能、强度刚度退化及延性等受力性能的影响。分析结果表明,有限元模型计算结果与试验结果吻合良好,从而验证了模型的正确性。根据分析结果,给出了节点构造的改进意见。

整合统计的结构损伤动力诊断三步法

结构损伤诊断是结构健康监测的核心内容之一。在部分前人工作的基础上 ,针对土木工程结构损伤识别的要求 (单元级诊断 )及实际工程中存在的测试噪声干扰问题 ,结合统计方法发展了一套由损伤识别、损伤定位的单元筛选和搜索、单元损伤反演组成的三阶段结构损伤诊断流程。利用钢筋混凝土三跨连续梁的有限元模型 ,在存在较大测试误差 (模态随机噪声 )的条件下 ,对单 /多损伤工况进行了险证诊断 ,结果表明该流程强健有效 ,具有良好工程应用前景。

基于水权理论的河北省农用水资源管理

针对河北省的水资源短缺现状以及我省农用水资源管理存在的主要问题,提出了几项应对的策略:改革水的管理体制;明晰水权,确定水资源的指标体系;建立水权市场;成立农民用水者协会,推行参与式管理模式。

时间迭代步长对单层网壳非线性动力分析的影响

在进行地震作用下网壳结构的非线性动力分析及动力稳定分析过程中,不同的计算时间迭代步长对网壳的动力响应有着很大的影响,进而影响到动力稳定临界荷载的判断。针对两个网壳实例就时间迭代步长对其非线性动力响应的影响进行分析比较,在兼顾计算精度及计算量的基础上,提出了针对此类结构非线性动力分析时间迭代步长的选取建议。

截面收缩徐变非一致性分布与T梁桥腹板竖向开裂的时变相关性

在钢筋混凝土或预应力混凝土T梁桥的腹板竖向裂缝中,有一些并非在施工时出现,而是在长达1-2 a后才逐渐出现。为解释这些T梁桥腹板竖向裂缝形成过程中具有时间依赖性的现象,研究了截面收缩、徐变不一致分布与T梁竖向开裂的相关性。根据T梁截面的特点,考虑结构截面不同部位实际的配筋与理论厚度对收缩、徐变的不同影响。根据轴力等效转换及截面钢筋和混凝土变形协调的原则,推导了钢筋对收缩、徐变应变影响的理论系数,采用截面分层的方法考虑截面理论厚度沿梁高的变化,最后依据截面应变的平截面假定,推导了T梁截面收缩、徐变非一致分布效应导致的截面收缩、徐变自应力及其随时间变化的分层计算方法。实桥参数计算结果表明,T梁梁体纤薄,其顶板、腹板和马蹄的配筋和理论厚度存在较大差异,收缩、徐变在截面上容易形成不同步或差异较大的不一致分布情况。T梁截面收缩、徐变非一致分布是导致腹板竖向裂缝具有时间依赖性的重要因素,利用本文方法得到的竖向裂缝在时间轴上的形成过程与实际桥梁的裂缝出现的时间和位置情况基本吻合,验证了本文方法的有效性,为结构设计中考虑此因素提供了理论工具。

一种沥青延度仪集成校准装置的研究

公路用沥青延度仪依据JJG(交通)023-2013《沥青延度试验仪计量检定规程》规定,对主要计量技术指标拉伸速度、拉伸摆动量、水温保持等采用分项手动测量及分析,现有过程规定的校准方式存在不能实时数据采集及分析、分项计量工作量大、人工参与不确定度增加等一系列问题。尤其是拉伸速度采用时间与长度分别计量,采取平均值的方式,不能反映设备的实际工作状态,计算的平均速率准确不能代表拉伸过程中速度的一贯准确性。本文根据沥青延度仪的工作原理及计量工作的需要,研发了一种集成拉伸速度、拉伸摆动量及水温测试功能的沥青延度仪主要指标校准装置,提高工作效率的同时,确保沥青延度仪主要计量技术指标的准确性。

沥青针入度仪校准不确定度分析的初探

计时装置显示的时间间隔、标准针穿入沥青试样的深度、温度及恒温时间、标准针光洁度、表面张力,均是影响沥青针入度测试值大小的因素。依据《沥青针入度试验仪计量检定规程》对沥青针入度仪校准不确定度的分量进行分析,并分别计算了示值系统、计时装置、温度显示装置引入的不确定度分量。本研究作为沥青针入度仪校准不确定度分析的初步探索,为该类仪器设备校准不确定度报告的出具提供支持。

沥青三大技术指标检测设备计量标准技术研究

本项目开展了沥青软化点仪、沥青针入度仪、沥青延度仪计量标准技术研究,在现有研究的基础上,确定了沥青软化点仪、沥青针入度仪、沥青延度仪计量技术指标及量值溯源方法,完成了沥青软化点仪、沥青针入度仪、沥青延度仪检定标准装置的研究与开发,从而为解决这类设备的量值溯源问题奠定了坚实的技术基础。项目关键技术及成果:(1)沥青软化点测量量值溯源途径量值溯源途径是保证全国量值传递一致性和测量结果可信度的基础。计量参数的选择、量值溯源途径的确定是计量标准建立的关键技术。

机电一体化技术在桥梁挠度计量装置中的应用

桥梁挠度作为评价桥梁结构的一个重要参数,桥梁挠度检测仪的维护及量值溯源越来越受到重视。因此,设计研发一种新型的桥梁挠度计量装置是至关重要的。本文基于机电一体化设计了一种新型的桥梁挠度计量装置,并通过模拟实验的形式对这种新型的桥梁挠度计量装置进行了试验验证,并通过反馈装置的作用和对数据的优化,保障了桥梁挠度计量装置的准确性、重复性和复现性,本装置作为参考的挠度仪,数据符合试验预期。