基于非线性静、动力方法的RC简支梁桥连梁装置参数优化研究

连梁拉杆装置是防止强震下RC梁式桥纵向落梁的有效措施,需要对其合理刚度取值进行研究。以典型的铁路RC简支梁桥为对象,采用基于FEMA440性能点轨迹法的能力谱分析方法,以现行《铁路工程抗震设计规范》设计谱及汶川地震动为需求,讨论了不同的场地类型和设防烈度下连梁拉杆的最优刚度分布。研究表明,场地类型对连梁装置刚度取值无显著影响,在8度罕遇烈度设防的四种场地下,连梁装置的刚度均可在0.05～0.15倍的梁体线刚度范围内取值,可有效抑制墩、梁相对位移及桥梁整体地震响应。设防烈度对刚度取值有显著影响,当PGA(peak ground accelera-tion)不超过0.2 g时,可不予设置;当PGA为0.4 g和0.6 g时,连梁拉杆的合理刚度可分别取为0.1倍和0.2倍的梁体线刚度。采用非线性动力时程方法验证了上述结论的合理可靠性,可供桥梁抗震设计及规范修编参考。

外贴CFRP加固RC简支梁粘结界面温度剪应力分析

在良好的粘结状态下,基于平截面假定与线弹性假定,建立了CFRP加固RC简支梁的本构关系与力学平衡微分方程,再引入边界条件,对碳纤维增强复合板材加固钢筋混凝土简支梁的粘结界面温度剪应力的函数表达式进行了推导.通过表达式,阐明了温度剪应力与混凝土梁的抗弯刚度和粘贴层的硬度等因素有关.为加固结构在服役期健康状况评估和结构设计提供参考.

基于机器学习的RC简支梁桥运维期承载力评估方法

首先分析了材料性能对桥梁承载力的影响,并采用有限元方法扩大既有桥梁数据,建立相应的数据库。然后,通过MATLAB建立BP神经网络模型对数据库进行训练完成桥梁承载力权重系数估算,并构建神经网络预测模型实现承载力预测,通过对比验证预测模型的准确性。最后,研究利用BIM二次开发研发桥梁承载力评估与预测系统。结果表明,随着桥梁使用年限的增长,钢筋对桥梁承载力的贡献相较于混凝土而言明显降低,材料退化对抗弯承载力影响最大;桥梁配筋面积对抗弯、抗剪承载力影响最大;当数据库的数据较少且预测精度要求较高时,采用多层隐藏层神经网络预测模型更有效;当数据库的数据庞大且预测精度要求不高时,采用GA-BP神经网络预测模型更有效。