大跨混凝土桥梁耦合极值应变的混合粒子预测

针对大跨混凝土桥梁耦合极值应变难以实现精准预测的问题,本文采用加权移动平均法和最小二乘法进行解耦。通过将各分段高低频信号分开,进而采用区间选择方法,得到高/低频应变的极值序列;建立高/低频极值应变的包含2个时变状态变量的动态线性模型,结合贝叶斯粒子滤波理论,基于动态监测并解耦的高/低频极值应变,实现对应极值应变的高精度预测,进而将其相加实现耦合极值应变的混合粒子预测。采用广东省肇庆西江大桥的监测应变数据对本文所提方法进行验证,与普通动态线性模型相比,本文建立的模型对耦合极值应变的预测效果较好。

极值应变仪的研制与应用

为适应舰船在海上长期记测应力的需要,我中心研制了适合我国国情的、既简单精确、又价廉可靠的极值应变仪。本文介绍了仪器的动作原理、技术性能、实测数据整理方法及其使用意义。同时也介绍了英国和美国发展这类仪器的情况与取得的积极效果。

车辆荷载作用下桥梁应变极值估计的阈值选取

采用过阈法估计车辆荷载作用下桥梁的应变极值,合理的阈值选取十分关键.阈值选取过大,信息量少,阈值选取过小,广义Pareto分布模型参数估计偏差大.常用的阈值选取方法不能较好地适用于车辆荷载作用下的应变极值估计.基于太平湖大桥车辆荷载作用下1年的应变数据,对拟合结果较好的3种混合分布进行Monte-Carlo(蒙特-卡洛)抽样,对比同一样本基于不同阈值的广义Pareto分布模型的极值估计结果,提出了一种经验式的阈值选取方法.与常用阈值选取方法相比,根据文中方法所得阈值估计的周应变极值分布与实测结果更为接近,估计结果更好.

在役桥梁动应变长期监测数据的极值估计

车辆荷载效应是桥梁安全评估及可靠性研究的关键因素,基于长期应变监测数据的应变极值估计很有意义。以往估计车辆荷载效应模型的观测样本相对较少,常用的统计模型对于样本高分位点的估计也不够准确。采用太平湖大桥120d的动应变监测数据,选取车辆荷载作用下应变峰值为研究样本,确定所需最小采样时长。采用广义的Pareto分布作为样本超阈值概率模型,滤过的泊松过程作为样本超阈值随机过程的概率模型,结合极值统计理论,估计桥梁剩余服役期内车辆荷载引起的应变极值,给出桥梁不同承载能力情况下主梁的可靠指标及失效概率。结果表明:广义的Pareto分布模型可较好地拟合出桥梁动应变的右尾分布,能够比较准确地得出车辆荷载作用下应变极值的概率分布。

基于应变极值坐标的板状结构静载辨识研究

针对航空典型板状结构静载监测的需求,选取铝合金板与碳纤维复合材料板为对象,提出了一种基于约束边应变极值坐标辨识原理的静载判位方法。根据此原理,分别构建了基于光纤布喇格光栅传感网络与电阻应变片阵列的静态载荷判位监测系统,并给出了传感器沿板结构约束边线性布局的优化配置规则。研究表明,该判位方法对铝合金板与碳纤维复合材料板具有较好适用性,且静载判位结果不受板结构参数变化影响。实验结果显示,该方法在1 200mm×1 200mm铝合金板上的静载判位误差小于20mm,而在540mm×540mm碳纤维板上的静载判位误差小于11mm。数值仿真与实验结果相吻合。

高温及冷却后砖砌体的力学性能

通过M10砂浆砌体试件在高温中及冷却后性能试验结果分析，给出了砌体试件在高温中及冷却后的抗压强度、极值应变和弹性模量随温度变化关系，建立了砖砌体试件的应力──应变关系的理论模型，从而为砌体结构火灾后的承载能力提供了理论依据。

动载荷和含水率对红砂岩动态强度和变形的影响

地下工程岩体爆破开挖过程中,动荷载和地下水对工程岩体的安全稳定具有显著影响。为揭示动荷载和含水率对岩石的影响特性,采用改进的霍普金森压杆试验装置,用4种不同的冲击速度,在6种含水率工况下对红砂岩进行冲击压缩试验,根据试验中采集到的3组应力波信号,利用三波法将其转化为岩石的动态应力-应变曲线,得到了岩石的动态峰值应力、极值应变和平均应变率等参数。试验结果表明:相同动荷载作用下,随着含水率增加,动态峰值应力逐渐减小,且二者具有良好的指数函数关系;随着含水率增加,岩石动态极值应变线性增加;随着含水率增加,岩石的平均应变率呈指数型增长。随着冲击速度的增大,动态峰值应力、动态极值应变和岩石的平均应变率均增大。研究结果有助于对深部岩石的稳定性进行监测,为工程中的突水突泥等灾害的发生机理及影响因素的研究提供一定参考。