大跨度混凝土斜拉桥多层次安全评定方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51778068
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0804.结构工程
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The evaluation methods of bridge safety in the current codes and standards are mainly based on the structural member level and subjective experience, considering the structural system level less for the complex bridge structures. Many concrete cable-stayed bridges have been built in China, and their multi-level safety during the subsequent service life are urgent to be evaluated due to rapidly degraded performances under the influences of multiple factors (e.g. unfavorable environment and overloaded vehicles). This proposal tries to carry out researches on evaluation methods based on multi-level safety for long-span concrete cable-stayed bridges. The main research work is as follows: a method of performance sensing based on smart aggregate is studied for key parts of main beam in concrete cable-stayed bridges, to obtain sensing data; experiments on performance degradation are carried out for concrete cable-stayed bridges, to reveal the laws; a multi-level resistance model is proposed based on Bayesian updating theory and relevant data; a strategy for iterative computation of design points is studied based on multiple response surfaces and zero residual fitting method to efficiently obtain the representative sampling points corresponding to the main failure mode, and a method for searching failure mode is proposed based on cluster analysis; a method is studied to determine the key structural members and parameters for concrete cable-stayed bridges, and the evaluation indexes and criterions are also proposed based on multi-level safety. Then, evaluation methods based on multi-level safety are obtained for long-span concrete cable-stayed bridges, and scientific evidences are also provided for life predictions and maintenance decisions of these bridges.
现行规范和标准中桥梁安全评定方法主要考虑构件层次,且以主观经验为主,对复杂桥梁结构体系层次的安全考虑较少。我国已建造了一大批混凝土斜拉桥结构,受不利环境和超载等多因素影响,这些桥梁的性能快速退化,其后继服役期内的多层次安全性水平亟需评定。本项目拟开展大跨度混凝土斜拉桥多层次安全评定方法研究。主要内容有:研究基于智能骨料的混凝土斜拉桥主梁关键部位性能感知方法,以获取数据;开展混凝土斜拉桥性能退化试验,揭示其性能退化规律;利用贝叶斯更新理论和相关数据,建立结构多层次抗力模型;采用多响应面零残差拟合方法,研究验算点迭代求解策略,高效获得与主要失效模式对应的代表性样本点集,基于聚类分析提出失效模式搜寻方法;研究混凝土斜拉桥关键构件、参数确定方法,提出结构多层次安全评定指标与准则。在此基础上,形成大跨度混凝土斜拉桥多层次安全评定方法,为服役大跨度混凝土斜拉桥寿命预测和维修决策提供科学依据。

结项摘要

本项目开展了基于压电传感的斜拉桥预应力管道密实性检测和优化布置研究,提出了一种基于应力波的压电陶瓷传感器主动传感预应力导管注浆质量控制方法。设计的注浆密实度分别0%、50%、75%、90%和100%。试验通过电压信号、功率谱密度(PSD)能量和小波包能量法,建立了注浆密实度和检测信号间的映射关系,发展了压电传感检测在斜拉桥服役过程中的感知方法。.为研究典型损伤下预应力混凝土斜拉桥性能退化规律,以合江长江二桥为原型,基于相似比理论和刚度相似原理,设计了缩尺比为1:40的斜拉桥节段模型,研究了拉索断索和主梁损伤对斜拉桥性能退化的影响;建立了典型损伤工况下模型桥和原型桥的有限元模型,在原型桥上进行拉索损伤或断索的模拟,获取了不同程度损伤或断索后其它拉索索力、主梁应力、主梁变形和主塔变形情况,揭示了典型损伤工况下斜拉桥性能退化的一般规律;以张力指标、模型桥跨中位移、模型桥跨中弯矩、辅助墩及塔墩梁固结处的节点支反力等5个指标为输入向量,发展了3种三层BP神经网络,分别对斜拉桥主梁损伤位置、斜拉桥拉索损伤位置和斜拉桥拉索损伤程度进行识别与预测;以双塔三跨式斜拉桥为例进行计算模型,推导建立了拉索损伤和主梁损伤后斜拉桥性能退化模型。.基于多响应面模型,提出了一种可稳步收敛的结构失效方程零残差拟合方法,高效获得含验算点的较佳代表性样本点集,归纳合并失效模式,得到大跨结构主要失效模式;提出了模糊失效准则下拉索锈蚀可靠度分析模型,并采用将服役期离散化的方法简化了时变可靠度的计算问题。.发展了一种基于支持向量机与遗传算法相结合的可靠度寻优求解算法,研究了运营期结构性能退化后的可靠性变化规律,并应用于一座大跨度预应力混凝土斜拉桥;建立了大跨桥梁多层次安全评定指标体系,综合考虑安全、适用、耐久因素,构建了特大跨桥梁安全性评定准则,开发了基于时变可靠度理论的结构安全性评定系统。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(6)
Strengthening of steel decks for cable-stayed bridge using ultra-high performance concrete: A case study
使用超高性能混凝土加固斜拉桥钢桥面:案例研究
  • DOI:
    10.1177/1369433220939210
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Advances in Structural Engineering
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Wang Lei;Su Xiaochao;Ma Yafei;Deng Ming;Zhang Jianren;Cai C. S.
  • 通讯作者:
    Cai C. S.
桥梁吊索高强钢丝疲劳裂纹扩展试验与数值模拟
  • DOI:
    10.13409/j.cnki.jdpme.2019.01.004
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    防灾减灾工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马亚飞;陈志铖;叶钧;王磊;张建仁
  • 通讯作者:
    张建仁
模糊失效准则下桥梁拉索锈蚀时变可靠性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    公路交通科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王天鹏;张建仁;王磊;马亚飞
  • 通讯作者:
    马亚飞
Improved Interval Evidence Theory-Based Fuzzy AHP Approach for Comprehensive Condition Assessment of Long-Span PSC Continuous Box-Girder Bridges
基于改进区间证据理论的模糊AHP法对大跨PSC连续箱梁桥的综合状态评估
  • DOI:
    10.1061/(asce)be.1943-5592.0001494
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Bridge Engineering
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Yang Yiming;Peng Jianxin;Cai C. S.;Zhang Jianren
  • 通讯作者:
    Zhang Jianren
Modelling guidelines for corrosion-fatigue life prediction of concrete bridges: Considering corrosion pit as a notch or crack
混凝土桥梁腐蚀疲劳寿命预测的建模指南:将腐蚀坑视为缺口或裂缝
  • DOI:
    10.1016/j.engfailanal.2019.07.046
  • 发表时间:
    2019-11-01
  • 期刊:
    ENGINEERING FAILURE ANALYSIS
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Guo, Zhongzhao;Ma, Yafei;Zhang, Jianren
  • 通讯作者:
    Zhang, Jianren

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

既有钢筋混凝土桥梁构件模糊随机
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程力学. 24(5).161-168, 2007
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王磊*;张建仁
  • 通讯作者:
    张建仁
钢筋混凝土梁抗剪承载力计算理论综述(下)
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中外公路
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张建仁;王磊;羊日华;刘彬
  • 通讯作者:
    刘彬
混凝土斜拉桥主梁施工期抗力的自相关性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    长沙交通学院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张建仁;王文华
  • 通讯作者:
    王文华
基于小波神经网络锈蚀钢筋强度预测研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    公路交通科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王磊;张建仁;金鹏飞;WANG Lei1,ZHANG Jianren1,JIN Pengfei2(1.School of;2.Fenghua Kaiyuan Engineering Consultant Co.,Ltd.,
  • 通讯作者:
    2.Fenghua Kaiyuan Engineering Consultant Co.,Ltd.,
既有钢筋混凝土桥梁构件承载力的
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国公路学报. 19(2). 49-55, 2006
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张建仁;王磊
  • 通讯作者:
    王磊

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张建仁的其他基金

数据与物理模型联动的服役钢箱梁桥多轴腐蚀疲劳可靠性评估
  • 批准号:
    52378124
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
重载车流下高墩桥梁-陡坡交互作用机理及可靠性评估
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
腐蚀疲劳耦合作用下桥梁吊索损伤机理及可靠性评估
  • 批准号:
    51478050
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    88.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
维修加固策略对RC梁桥时变可靠性的影响研究
  • 批准号:
    51178060
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
既有RC桥梁构件抗剪性能退化模型及可靠性研究
  • 批准号:
    50878031
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
既有钢筋混凝土桥梁时变可靠度研究
  • 批准号:
    50478032
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大跨度混凝土斜拉桥施工期的动态可靠性研究
  • 批准号:
    50178011
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码