基于BP神经网络的高桩码头基桩损伤识别研究

针对高桩码头基桩的损伤识别问题,基于BP神经网络开展了损伤定位研究。传统损伤定位方法在识别过程中受到人为主观因素的干扰,且对于只有一阶模态数据的情况定位效果有限。为克服这些问题,构建了不受人为因素影响的损伤定位神经网络,以第三类损伤指标ULSC和δFC作为训练样本,实现了对基桩局部损伤的准确定位。在建立合理的高桩码头有限元模型的基础上,构建了基于BP神经网络的损伤定位模型,并使用ABAQUS模拟数据和实测振动信号数据进行训练和测试。实验结果表明,该神经网络模型具有较高的定位准确性和鲁棒性,在不同损伤工况和10%噪声水平下仍表现优异。

声发射监测锈蚀混凝土梁受弯的损伤与裂缝特征

钢筋锈蚀一直是钢筋混凝土结构退化的主要原因之一,识别锈蚀混凝土结构内部损伤信号,将为既有建筑物的结构健康监测提供理论依据。采用声发射(AE)技术在微观裂缝水平上研究钢筋锈蚀对钢筋混凝土(RC)梁弯曲特性的影响。声发射信号的上升时间/峰值幅值(R/A)、振铃计数/持续时间(AF)和改进后的b值分析将用以反映钢锈蚀作用下钢筋混凝土试件裂纹模式和破坏模式的变化。结果表明,随着钢筋锈蚀率的增加,锈蚀钢筋混凝土梁的极限承载力显著降低;声发射信号与混凝土损伤之间有很好的对应关系,试件的损伤过程可以分为3个损伤阶段:初始损伤阶段,损伤演化阶段、持续损伤增长阶段。b值曲线的变化趋势可以反映裂缝的形成和发展。随着荷载的增加,试件的剪切裂缝比例逐渐上升,且在持续损伤阶段,试件锈蚀程度越高,剪切裂缝比例越高。

港池开挖对高桩梁板码头影响的数值分析

通过高桩梁板码头结构数值模拟与分析,探讨了开挖过程中土体卸荷对高桩码头群桩的影响。使用PLAXIS-3D有限元软件构建了三维模型,考虑了地基土层、开挖工况、桩基布置方式的影响并通过模拟分析了不同阶段的桩基结构弯矩、位移等关键参数。研究表明:发现随着开挖深度增加,桩身水平位移和沉降量增加,并与开挖深度呈线性关系。同时,开挖过程会导致码头桩基产生明显弯矩,呈现“弓”字形变化。

基于模态柔度的高桩码头损伤识别方法研究

高桩码头在长期服役后,其健康状态及安全性受到学者们的广泛关注。高效、快捷、准确地对现役高桩码头的损伤状态和损伤位置进行识别对码头的维护与健康监测具有重要意义。以某高桩码头基桩为研究对象,对含有三榀排架的码头结构段进行数值模拟,设置4种不同损伤程度和多位置损伤的工况,研究了基于码头损伤前后模态柔度的基桩损伤识别方法。提出了2类损伤指标:模态柔度差和模态柔度差曲率。研究表明,提出的两类损伤指标能够有效表征出高桩码头基桩不同程度的损伤,但是,多损伤工况下的损伤识别效果弱于单损伤工况;二阶模态下的损伤指标的识别效果普遍优于一阶模态;基于模态柔度差曲率的损伤指标的损伤位置信号明显,具有较高的防误判性。

软土地铁隧道纵向不均匀沉降导致的管片接头环缝开裂研究

地铁通车运行后,会因多种原因产生盾构隧道纵向不均匀沉降,诸如列车振动、渗漏、土体不均匀性等。隧道纵向过大,不均匀沉降会严重影响地铁的运行安全。基于某地铁隧道的纵向沉降实测数据,分析了纵向沉降对隧道结构安全性的影响。首先用抛物线分段模拟了隧道的纵向变形,得出了隧道纵向变形曲率;然后以等效轴向刚度模型为基础,建立了隧道纵向变形曲率与隧道管片接头环缝张开量之间的关系。通过对计算结果的分析,可较全面地了解整个隧道的纵向沉降以及隧道管片环缝张开量的现状,从而为软土隧道的运营阶段维护、改善结构和防水设计、施工方法等提供依据。

碳化程度对混凝土中氯离子扩散系数的影响

为研究碳化程度对混凝土中氯离子扩散系数的影响,通过室内混凝土快速碳化试验获得不同碳化程度的混凝土试块,再结合氯离子快速渗透试验,计算各混凝土试块的氯离子扩散系数.试验结果表明:完全碳化试件与部分碳化试件的氯离子扩散系数未见明显差别;而完全未碳化试件的氯离子扩散系数最大,与已碳化试件有明显差距.混凝土的碳化会降低氯离子的扩散系数;碳化使混凝土的孔隙率降低、密实度提高,一定程度上阻止了氯离子向混凝土内部扩散,完全碳化试件的氯离子扩散系数约为未碳化试件的1/2左右.利用pH计对部分碳化试件进行了测试,结果表明方法可行.

动态弹性模量的实验研究

根据实验资料求得混凝土加质量块悬臂梁结构、三种不同比尺的石膏纯悬臂梁及石膏加质量块悬臂梁结构的材料前四阶的振型动态弹性模量(简称动弹模)和非振型动弹模.实验结果表明:振型动弹模随振动阶次的增加而增加,且混凝土悬臂梁增加更为明显;非振型动弹模的变化主要发生在从低频(低于一阶固有频率)到一阶固有频率这一范围,且随频率增加而增加.几何缩尺(G_l≤10)对像石膏这样的线弹性材料的动弹模变化规律基本没有影响.

板桩码头浚深改造遮帘桩效应有限元数值分析

使用PLAXIS-3D有限元软件构建板桩码头浚深改造工程的三维模型,并进行数值模拟与分析,探讨遮帘式板桩码头在港池浚深改造中的作用及其产生的效果,研究地基土层、板桩墙、锚碇墙、桩基结构及遮帘桩在不同阶段的土体位移、结构弯矩、土压力分布等关键参数。结果表明,首排遮帘桩处的土体水平位移减小33.1%,弯矩小幅度减小,说明其提高了结构稳定性。

软基路堤填土施工期的稳定性反演分析

提出了依据填土施工期的路堤沉降观测资料计算路基的总瞬时沉降量、总主固结沉降量和地基固结指数的基因反演方法,并以实例反演计算有关参数,然后将理论模型和实测结果进行比较,二者符合较好。最后用简化Bishop条分法计算了填土过程中路堤的稳定性。

软土地铁隧道沉降分析

应用力学和渗漏耦合的方法,从隧道渗漏角度,计算并分析了隧道相对周围软土不同渗透系数比条件下的隧道沉降,分析了渗漏沉降稳定时间。计算结果表明,隧道渗漏所导致的软土地铁沉降可达20cm以上,与目前上海软土地铁隧道沉降量相当。

动态弹性模量随频率变化的理论模型及机理

对混凝土加质量块悬臂梁结构、三种不同比尺的纯悬臂梁及加质量块的石膏悬臂梁结构做了振动实验，根据材料前四阶的振型动态弹性模量和非振型动弹模（ 包括从材料的静弹模到一阶振型动弹模以及在各阶共振频率之间的非振型动弹模） 随频率变化的结果，建立理论模型．并对动弹模随频率变化的规律和机理进行了探讨．

高水压条件下盾构隧道开挖面极限上限法研究

基于极限分析上限法,首次推导了高水压下维持均质土隧道开挖面稳定的最小支护压力解析解公式.并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土越江隧道开挖面稳定性评价中,可为越江盾构隧道推进工程中估计前方支护压力的参考.最后,结合上海长江隧道和南京长江隧道实例,利用推导的解析解公式对越江隧道开挖面极限支护压力进行了计算,并将计算结果与前人研究和工程实际进行了对比分析.

软土中地铁区间隧道抗震设计研究

在采集和分析地铁震害类型的基础上 ,考虑了地震荷载作用下区间隧道的受力特点及软土和结构材料的动力特性 ,对软土地层中的地铁区间隧道的抗震设计方法进行了研究。内容包括 :地铁区间隧道断面的地震响应计算 ,等代地震荷载的确定原则 ,以及在 2 %、1 0 %和 63 2 %三种概率水准 ,上海市区典型区间隧道断面的等代地震荷载及其修正系数的确定等。

岩土类材料的动弹性模量机理

本文从两个方面考虑岩土类材料(包括岩石和砼材料)动弹模机理:一是从连续力学的粘弹性材料模型——线性A型出发,分别讨论在不同恒应变率、正弦波激励和突加载三种不同加载方式下所表现出的动态弹性模量;二是从非线弹性(不包括粘性)材料模型出发,讨论非线弹性材料悬梁作轴向振动(前面加集中质量块)时,自振频率随振幅而变化。结果表明:振幅越小,则自振频率越大,从而表现的动弹模越大,这是影响材料动弹模实验结果的重要原因之一。文中还讨论了理想线弹性梁各阶振型动弹模意义。

岩土材料粘弹性连续损伤本构模型探讨

岩土材料粘弹性连续损伤本构模型探讨郑永来周澄夏颂佑（河海大学水利水电工程学院南京２１００９８）岩土类材料的变形不仅与所受应力状态有关，而且与加载速率有关［１，２，３］．因为在工程实际和理论模拟研究中，要求我们必须了解结构材料在相当宽的应变率范围内的...

软土路堤沉降预测方法研究

建立了依据路堤填土期施工期和预压期观测资料计算路堤总瞬时沉降、总固结沉降、地基固结指数的基因反演方法,进而根据这三个反演参数计算最终沉降,并与实际值作比较,二者符合较好.此外,再依据预压期的沉降资料,分别利用三种不同的计算模型反演计算最终沉降,并与实测结果进行比较,进而对沉降计算模型的选取提出建议.

岩石粘弹性连续损伤本构模型

建议一种粘弹性连续损伤本构模型，将粘弹性和损伤结合起来，并通过在该模型中流变部分并联多个具有不同松驰时间的Ｍａｘｗｅｌｌ体，能在任意宽的应变率范围内模拟岩石强度和弹性模量的应变率效应以及这种效应的上下限。另外，该模型还能模拟岩石强度和弹模在应变率为１０￣３／ｓ左右时的突变。最后，将模型和实验结果进行了比较，二者吻合较好。

轨道交通上方大面积基坑开挖三维问题分析

地铁隧道作为现代城市的交通命脉,其安全性极为重要,所以进一步研究轨道上方大面积基坑开挖是十分迫切的。文章采用FLAC3D中的Burger's模型对上海市轨道交通杨浦线淮海路车站北风井基坑工程考虑空间和时间效应的三维有限元分析,并通过与实际监测数据的对比分析,得出对具体施工中轨道正上方的跳挖段宽的优化建议。基坑分三层开挖,前两层为分块大面积开挖,轨道正上方第三层土体采用沿隧道方向分段跳挖,其开挖的段宽由3m增加到6m后,如果开挖所花时间相同,隧道上浮量仅增加约2%。若因增加开挖的段宽而使开挖时间可适当缩短,则隧道上浮量增加更小。

地下结构震害与抗震对策

本文对国内外城市地下线形结构(地下管道、地下铁道和隧道等)震害的形式、成因及外部影响因素如地震烈度、场地土条件、埋深、结构构造特点及尺寸等进行了综合分析,并就不同地下线形结构抗震措施的制订发表了见解。