基于GPR的连续梁桥可靠度及最优维护策略研究

文中提出一种将高斯过程回归模型与可靠指标矢量法和PNET法相结合的体系可靠度分析方法.该方法采用拉丁超立方抽样获取原始样本输入数据,通过有限元软件计算得到对应的样本输出数据从而构建GPR模型来作为结构真实极限状态的替代模型,以可靠指标矢量法得到的相关系数矩阵体现失效模式间的相关性并用PNET法对其求解得到结构的体系可靠指标.通过结构算例验证了方法的合理性,并对连续梁桥的体系可靠度进行了研究.在此基础上采用遗传算法对以桥梁服役期内服务水平达标为约束条件,以全寿命周期内的最低维护成本为目标函数建立的桥梁维护模型进行求解,得到了满足服务水平的最优维护方案.

基于GPR的PC连续梁桥体系可靠度分析

为解决PC连续梁桥体系可靠度分析过程中存在各失效模式下的极限状态函数不能显式表达的问题,本文提出一种基于高斯过程回归(GPR)和可靠指标矢量法的体系可靠度计算方法。该方法通过有限元分析软件得到少量训练样本,通过训练后的高斯过程回归模型逼近结构真实的极限状态函数,实现小样本条件下功能函数的显式表达,然后结合JC法和可靠指标矢量法求解桥梁体系可靠指标。本文以湖北省荆州市长湖特大桥为例验证了该方法具有较高的计算精度。

基于粒子群算法的桥梁多目标维护决策优化

近年来电子商务的快速发展使得公路桥梁面临的运营荷载增加,同时桥梁本身性能会随时间逐渐降低,为使有限的维护资金达到最好的维护效果,本文以一简支桥为例,以可靠度作为桥梁性能评定的依据,以维护后桥梁可靠度最高和所需维护成本最低为目标函数,以桥梁可靠度大于容许可靠度限值为约束条件建立桥梁多目标维护决策模型,采用多目标粒子群算法求解该模型,得到一系列pareto最优解,以供桥梁管理人员参考。

基于LS-DYNA的船舶-桥墩碰撞研究

船-桥碰撞问题属于一种高度非线性问题,碰撞发生过程中的动力响应十分复杂。本文以引江继汉渠上某大跨度PC连续梁桥为工程背景,选取该航道上较为常见的DWT 500型货船作为代表船型,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立全桥模型进行分析,并用Hyperview软件进行后处理,研究了一典型工况下船舶对该桥进行撞击后产生的动力响应。研究结果表明:在船舶的撞击作用下,桥墩墩顶会产生一定的位移,桥墩墩身被撞击区域易发生剪切破坏,墩底混凝土易发生弯曲破坏。研究结果可为同类大跨度PC连续梁桥的安全评估及防撞设计提供参考。