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结构的鲁棒性、冗余度和易损性
被引量:
6
1
作者
任伟新
靳启文
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1-10,共10页
为进一步完善结构的鲁棒性、冗余度和易损性相关分析方法,更加准确地获取土木结构的抗力与外力关系,进而优化补强其薄弱易损部位,以减少结构因抗力不足而引发的损伤甚至是安全事故及其所造成的损失.通过综述结构的鲁棒性、冗余度和易损...
为进一步完善结构的鲁棒性、冗余度和易损性相关分析方法,更加准确地获取土木结构的抗力与外力关系,进而优化补强其薄弱易损部位,以减少结构因抗力不足而引发的损伤甚至是安全事故及其所造成的损失.通过综述结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析研究进展,类比不同评价指标的表达形式,从而指出结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析的本质含义,提出结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析应变能评价指标,并据此对结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析之间的关系以及基本影响因素展开研究.结果表明:结构的鲁棒性、冗余度和易损性源于不同时期、不同领域,已有文献大多是基于对其含义的不同程度理解,其评价指标也大多具有主观性、相互关联且计算较为复杂,也尚未提出可广泛接受的分析方法;结构的鲁棒性、冗余度和易损性本质均是反映结构特别是损伤结构抵抗外力作用的能力,其中结构鲁棒性、冗余度侧重结构在外力作用下安全储备或剩余容许能力,结构易损性则更直观反映了结构在外力作用下的破坏程度;结构的鲁棒性、冗余度评价指标具有相似的表达形式,并与易损性呈反比例变化;可通过提高结构构件的材料强度及截面尺寸、增加杆端约束、优化荷载路径等措施增强和提高结构的鲁棒性、冗余度,即降低结构的易损性,进而减少结构损伤甚至是安全事故及其所造成的损失.
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关键词
结构安全
鲁棒性
冗余度
易损性
应变能
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职称材料
公路独柱窄幅桥梁倾覆稳定性能
被引量:
6
2
作者
王统宁
靳启文
+1 位作者
孙艺利
胡兆同
《公路工程》
北大核心
2014年第2期63-67,75,共6页
基于公路、铁路相关规范关于桥梁抗倾覆性能条文的不同规定,采用剪力—柔性梁格分析方法,对一座多跨独柱曲线预应力混凝土桥梁进行横向整体抗倾覆稳定性分析。采用桥梁结构专用分析程序,针对两种典型支座布置下的算例桥梁进行计算简化...
基于公路、铁路相关规范关于桥梁抗倾覆性能条文的不同规定,采用剪力—柔性梁格分析方法,对一座多跨独柱曲线预应力混凝土桥梁进行横向整体抗倾覆稳定性分析。采用桥梁结构专用分析程序,针对两种典型支座布置下的算例桥梁进行计算简化并建立空间网格分析模型。认为,针对公路独柱曲线窄幅桥梁,采用公、铁2种计算方法的结果基本接近。建议采用公路桥梁计算表达式进行结构设计,以增大其安全储备;采用铁路桥梁计算表达式对其进行结构验算,可有效简化验算工作,并能真实反映结构的横向整体抗倾覆性能。
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关键词
公路桥梁
独柱
窄幅
脱空
倾覆稳定
精细化模型
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职称材料
连续梁桥施工阶段地震响应及抗震性能评估
被引量:
2
3
作者
王统宁
靳启文
+1 位作者
胡兆同
唐国斌
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2013年第4期19-23,共5页
采用桥梁专用分析软件,基于悬臂施工理论,结合一座多跨连续-刚构组合桥梁,选取变化比较复杂的施工阶段为研究对象,进行地震响应及抗震性能计算.结果表明,刚构梁段受力性能优于连续梁段,连续-刚构过渡梁段内力变化特殊;刚构梁段顺桥向、...
采用桥梁专用分析软件,基于悬臂施工理论,结合一座多跨连续-刚构组合桥梁,选取变化比较复杂的施工阶段为研究对象,进行地震响应及抗震性能计算.结果表明,刚构梁段受力性能优于连续梁段,连续-刚构过渡梁段内力变化特殊;刚构梁段顺桥向、连续梁段横桥向抗震性能较好;结构横桥向塑性发展快于顺桥向,成桥时顺桥向、横桥向塑性区域发展最快.研究认为,同类结构设计时,需重视过渡梁段的受力变化,加强刚构梁段的横桥向、连续梁段的顺桥向抗震设计,避免桥墩基础过早的出现塑性区域;施工时需要注意刚构桥横桥向荷载作用,加强对边跨合龙阶段的观测.
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关键词
连续梁桥
施工阶段
地震响应
抗震性能
评估
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职称材料
基于健康监测的大跨径钢管混凝土拱桥吊杆内力分析
被引量:
1
4
作者
折孝明
邹顺
靳启文
《公路》
北大核心
2023年第7期168-173,共6页
当前,我国公路基础设施建设热潮接近尾声,大量桥梁结构面临着较大的养管压力,主要涉及结构运营阶段带损伤服役安全性、桥位处交通量大小以及交通荷载分布情况。当桥梁结构的各项结构响应数值满足设计要求时,即符合安全要求;当桥梁结构...
当前,我国公路基础设施建设热潮接近尾声,大量桥梁结构面临着较大的养管压力,主要涉及结构运营阶段带损伤服役安全性、桥位处交通量大小以及交通荷载分布情况。当桥梁结构的各项结构响应数值满足设计要求时,即符合安全要求;当桥梁结构的一种或者多种构件响应数值变化较大时,即使满足安全性要求,也会影响车辆的舒适性,同时引发疲劳损伤累积。针对桥梁结构健康监测理论研究滞后于生产实践,并与桥梁结构养管脱节问题,基于桥梁结构响应监测数据,研究桥梁结构内力变化特征及损伤演变规律,科学制订养管决策正成为当前研究热点,同时也是本研究的侧重点。石门水库大桥主桥采用大跨径钢管混凝土拱桥设计,结构体系复杂,同时也是“陕西定汉线坪坎~汉中(石门)高速公路”的重要节点工程。结合该拱桥吊杆系统的健康监测数据,对其安全性及桥位处交通荷载展开分析,结果表明该桥较短吊杆的内力较大,最易损坏。本研究有助于实现对此类结构物的管养科学决策,具有重要的理论研究意义和工程应用价值。
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关键词
桥梁工程
钢管混凝土拱桥
结构健康监测
吊杆系统
养管决策
原文传递
多损伤场景下大跨径斜拉桥易损性
被引量:
4
5
作者
薛晓锋
靳启文
王通行
《长安大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期39-47,共9页
为了研究大跨径双索面斜拉桥易损斜拉索部位,进一步优化结构健康监测传感器布置方案,基于大跨径斜拉桥结构特点及受力性能,以斜拉桥主梁屈曲安全系数和应力安全系数为评价指标,以大跨径全漂浮分肢柱式塔四索面分离式钢箱梁斜拉桥为依托...
为了研究大跨径双索面斜拉桥易损斜拉索部位,进一步优化结构健康监测传感器布置方案,基于大跨径斜拉桥结构特点及受力性能,以斜拉桥主梁屈曲安全系数和应力安全系数为评价指标,以大跨径全漂浮分肢柱式塔四索面分离式钢箱梁斜拉桥为依托,采用有限元分析软件,分别采用Beam4梁单元和Link10桁架单元模拟塔/梁构件和拉索构件,建立该斜拉桥的三维有限元空间模型;计算分析了拉索整体性能退化、单根断索、单对断索3类损伤场景下149个工况的主梁屈曲安全系数和应力安全系数。分别考虑结构损伤比例和所造成损伤程度,采用Pareto多目标评价方法,根据结构最小损伤比例作用所造成结构损伤程度最大的优化原则,分别研究了3类损伤场景下斜拉索的易损性,确定了易损斜拉索的部位。研究结果表明:成桥拉索索力随着索长的增加而逐渐增大,内侧索力基本大于外侧索力;拉索整体性能退化程度从无损伤到损伤增加至30%,主梁屈曲安全系数呈线性增大趋势,应力安全系数呈线性减小趋势,但二者变化幅度均较小;单根断索或者单对断索损伤场景下,易损拉索为中跨10^#、边跨6^#,较易损拉索为1^#~5^#、7^#~9^#等。该结果可为研究双塔双索面钢箱梁斜拉桥斜拉索的易损薄弱部位,布控长期监测传感器和提高结构安全性提供科学依据和参考。
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关键词
桥梁工程
拉索性能退化
结构易损性
大跨径斜拉桥
分离式钢箱梁
结构健康监测
原文传递
题名
结构的鲁棒性、冗余度和易损性
被引量:
6
1
作者
任伟新
靳启文
机构
合肥工业大学土木与水利工程学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1-10,共10页
基金
国家重点研发计划(2016YFC0701703)
文摘
为进一步完善结构的鲁棒性、冗余度和易损性相关分析方法,更加准确地获取土木结构的抗力与外力关系,进而优化补强其薄弱易损部位,以减少结构因抗力不足而引发的损伤甚至是安全事故及其所造成的损失.通过综述结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析研究进展,类比不同评价指标的表达形式,从而指出结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析的本质含义,提出结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析应变能评价指标,并据此对结构的鲁棒性、冗余度和易损性分析之间的关系以及基本影响因素展开研究.结果表明:结构的鲁棒性、冗余度和易损性源于不同时期、不同领域,已有文献大多是基于对其含义的不同程度理解,其评价指标也大多具有主观性、相互关联且计算较为复杂,也尚未提出可广泛接受的分析方法;结构的鲁棒性、冗余度和易损性本质均是反映结构特别是损伤结构抵抗外力作用的能力,其中结构鲁棒性、冗余度侧重结构在外力作用下安全储备或剩余容许能力,结构易损性则更直观反映了结构在外力作用下的破坏程度;结构的鲁棒性、冗余度评价指标具有相似的表达形式,并与易损性呈反比例变化;可通过提高结构构件的材料强度及截面尺寸、增加杆端约束、优化荷载路径等措施增强和提高结构的鲁棒性、冗余度,即降低结构的易损性,进而减少结构损伤甚至是安全事故及其所造成的损失.
关键词
结构安全
鲁棒性
冗余度
易损性
应变能
Keywords
Keywords:structural safety
robustness
redundancy
vulnerability
strain energy
分类号
TU31 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
公路独柱窄幅桥梁倾覆稳定性能
被引量:
6
2
作者
王统宁
靳启文
孙艺利
胡兆同
机构
河南省桥梁诊断与加固工程技术研究中心桥梁工程研究所
河南省交通科学技术研究院有限公司桥梁工程研究所
长安大学公路学院桥梁系
出处
《公路工程》
北大核心
2014年第2期63-67,75,共6页
基金
河南省交通运输科技计划项目(2011D05)
文摘
基于公路、铁路相关规范关于桥梁抗倾覆性能条文的不同规定,采用剪力—柔性梁格分析方法,对一座多跨独柱曲线预应力混凝土桥梁进行横向整体抗倾覆稳定性分析。采用桥梁结构专用分析程序,针对两种典型支座布置下的算例桥梁进行计算简化并建立空间网格分析模型。认为,针对公路独柱曲线窄幅桥梁,采用公、铁2种计算方法的结果基本接近。建议采用公路桥梁计算表达式进行结构设计,以增大其安全储备;采用铁路桥梁计算表达式对其进行结构验算,可有效简化验算工作,并能真实反映结构的横向整体抗倾覆性能。
关键词
公路桥梁
独柱
窄幅
脱空
倾覆稳定
精细化模型
Keywords
bridge of highway
single column
narrow deck
bearing failure
overturning stabili-ty
refinement model
分类号
U448.35 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
连续梁桥施工阶段地震响应及抗震性能评估
被引量:
2
3
作者
王统宁
靳启文
胡兆同
唐国斌
机构
河南省桥梁诊断与加固工程技术研究中心桥梁工程研究所
河南省交通科学技术研究院有限公司桥梁工程研究所
长安大学公路学院桥梁系
出处
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2013年第4期19-23,共5页
基金
河南省交通运输科技计划项目(2011D05)
文摘
采用桥梁专用分析软件,基于悬臂施工理论,结合一座多跨连续-刚构组合桥梁,选取变化比较复杂的施工阶段为研究对象,进行地震响应及抗震性能计算.结果表明,刚构梁段受力性能优于连续梁段,连续-刚构过渡梁段内力变化特殊;刚构梁段顺桥向、连续梁段横桥向抗震性能较好;结构横桥向塑性发展快于顺桥向,成桥时顺桥向、横桥向塑性区域发展最快.研究认为,同类结构设计时,需重视过渡梁段的受力变化,加强刚构梁段的横桥向、连续梁段的顺桥向抗震设计,避免桥墩基础过早的出现塑性区域;施工时需要注意刚构桥横桥向荷载作用,加强对边跨合龙阶段的观测.
关键词
连续梁桥
施工阶段
地震响应
抗震性能
评估
Keywords
continuous girder bridge
construction stage
seismic response
seismic performance
assess-ment.
分类号
TU241.4 [建筑科学—建筑设计及理论]
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职称材料
题名
基于健康监测的大跨径钢管混凝土拱桥吊杆内力分析
被引量:
1
4
作者
折孝明
邹顺
靳启文
机构
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
中国交通信息科技集团有限公司
长安大学公路学院
河南工业大学土木工程学院
出处
《公路》
北大核心
2023年第7期168-173,共6页
文摘
当前,我国公路基础设施建设热潮接近尾声,大量桥梁结构面临着较大的养管压力,主要涉及结构运营阶段带损伤服役安全性、桥位处交通量大小以及交通荷载分布情况。当桥梁结构的各项结构响应数值满足设计要求时,即符合安全要求;当桥梁结构的一种或者多种构件响应数值变化较大时,即使满足安全性要求,也会影响车辆的舒适性,同时引发疲劳损伤累积。针对桥梁结构健康监测理论研究滞后于生产实践,并与桥梁结构养管脱节问题,基于桥梁结构响应监测数据,研究桥梁结构内力变化特征及损伤演变规律,科学制订养管决策正成为当前研究热点,同时也是本研究的侧重点。石门水库大桥主桥采用大跨径钢管混凝土拱桥设计,结构体系复杂,同时也是“陕西定汉线坪坎~汉中(石门)高速公路”的重要节点工程。结合该拱桥吊杆系统的健康监测数据,对其安全性及桥位处交通荷载展开分析,结果表明该桥较短吊杆的内力较大,最易损坏。本研究有助于实现对此类结构物的管养科学决策,具有重要的理论研究意义和工程应用价值。
关键词
桥梁工程
钢管混凝土拱桥
结构健康监测
吊杆系统
养管决策
Keywords
bridge engineering
concrete filled steel tube arch bridge
structural health monitoring
suspender cable
maintenance management strategy
分类号
U446.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.225 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
多损伤场景下大跨径斜拉桥易损性
被引量:
4
5
作者
薛晓锋
靳启文
王通行
机构
长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点试验室
河南工业大学土木建筑学院
出处
《长安大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期39-47,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51808052)
国家重点研发计划项目(2016YFC0701400)
文摘
为了研究大跨径双索面斜拉桥易损斜拉索部位,进一步优化结构健康监测传感器布置方案,基于大跨径斜拉桥结构特点及受力性能,以斜拉桥主梁屈曲安全系数和应力安全系数为评价指标,以大跨径全漂浮分肢柱式塔四索面分离式钢箱梁斜拉桥为依托,采用有限元分析软件,分别采用Beam4梁单元和Link10桁架单元模拟塔/梁构件和拉索构件,建立该斜拉桥的三维有限元空间模型;计算分析了拉索整体性能退化、单根断索、单对断索3类损伤场景下149个工况的主梁屈曲安全系数和应力安全系数。分别考虑结构损伤比例和所造成损伤程度,采用Pareto多目标评价方法,根据结构最小损伤比例作用所造成结构损伤程度最大的优化原则,分别研究了3类损伤场景下斜拉索的易损性,确定了易损斜拉索的部位。研究结果表明:成桥拉索索力随着索长的增加而逐渐增大,内侧索力基本大于外侧索力;拉索整体性能退化程度从无损伤到损伤增加至30%,主梁屈曲安全系数呈线性增大趋势,应力安全系数呈线性减小趋势,但二者变化幅度均较小;单根断索或者单对断索损伤场景下,易损拉索为中跨10^#、边跨6^#,较易损拉索为1^#~5^#、7^#~9^#等。该结果可为研究双塔双索面钢箱梁斜拉桥斜拉索的易损薄弱部位,布控长期监测传感器和提高结构安全性提供科学依据和参考。
关键词
桥梁工程
拉索性能退化
结构易损性
大跨径斜拉桥
分离式钢箱梁
结构健康监测
Keywords
bridge engineering
performance degradation of stay cable
structural vulnerability
long-span cable-stayed bridge
separated steel box girder
SHM
分类号
U446.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
结构的鲁棒性、冗余度和易损性
任伟新
靳启文
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
下载PDF
职称材料
2
公路独柱窄幅桥梁倾覆稳定性能
王统宁
靳启文
孙艺利
胡兆同
《公路工程》
北大核心
2014
6
下载PDF
职称材料
3
连续梁桥施工阶段地震响应及抗震性能评估
王统宁
靳启文
胡兆同
唐国斌
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2013
2
下载PDF
职称材料
4
基于健康监测的大跨径钢管混凝土拱桥吊杆内力分析
折孝明
邹顺
靳启文
《公路》
北大核心
2023
1
原文传递
5
多损伤场景下大跨径斜拉桥易损性
薛晓锋
靳启文
王通行
《长安大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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