基于支持向量机的锈蚀混凝土梁承载力计算

采用电化学腐蚀的方法加速梁内钢筋锈蚀,使用分级加载方案对受腐蚀钢筋混凝土梁进行了抗弯承载力试验研究,获得了20根不同锈蚀率的钢筋混凝土梁承载力极限值.使用现有的试验数据构成训练样本对,供支持向量机进行预学习.在机理建模方法中,基于线性核函数分别获得了分段式和整体式的回归公式;在黑箱建模方法中,基于径向基核函数获得了黑箱预测模型.通过将预测结果和本文试验值进行对比,验证所提出的基于支持向量机的受腐蚀混凝土梁承载能力预测方法有效性;并将预测结果与其它回归公式对比,表明所提出的预测方法具有预测精度高、适用范围广和预测策略多等优点.     

混凝土结构锈胀开裂的扩展有限元数值分析

依据非均匀锈胀理论提出钢筋锈胀作用的计算方法,应用扩展有限元法(XFEM)建立了钢筋锈胀保护层开裂的有限元模型.数值分析表明:采用XFEM与混凝土黏聚力模型能有效模拟混凝土开裂及裂纹扩展,避免了网格重剖分的问题;预裂纹的存在抑制了混凝土裂纹萌生,却加速了裂纹扩展贯通保护层,且萌生始于预裂纹尖端,而非钢筋-混凝土锈蚀层界面处;初始无损伤结构裂纹萌生位置对称分布于锈蚀层界面一定范围内,裂尖距交界面距离越大,单元受锈胀影响越小,最终贯通保护层主要是锈胀位移与锈蚀产物渗入裂缝产生作用力共同作用的结果,且裂纹扩展角趋于120°;提高混凝土等级和增大保护层厚度能有效延缓锈胀裂缝的产生与发展,有利于提高结构耐久性.     

钢箱桥塔内部通行孔应力集中分析

钢箱桥塔内部通行孔多为长圆形.采用保角变换和柯西积分方法,对开长圆孔无限大平面的应力场进行求解,通过算例验证其准确性.基于有限元数值模拟,分析板件长宽比和开孔率对有限大板应力集中系数的影响规律,并通过对无限大平面应力集中系数进行有限板宽修正,提出了可用于实际工程的有限大板应力集中系数简化计算公式.     

钢桥塔斜拉索锚固区壁板的多孔应力集中特性

针对钢桥塔斜拉索锚固区连续布置椭圆形过索孔易产生的应力集中现象,对开任意多个椭圆孔无限大平面的力学模型建立了复应力函数,采用最小二乘边界配点法对应力场进行了求解,并与单个椭圆孔的理论解相比较,误差小于1%。结果表明:孔边应力集中系数随孔洞纵向间距增大而增大,随孔洞横向间距增大而减小,并最终都趋于定值。基于有限元分析,讨论了板件长宽比、开孔率、孔洞间距等参数对开单排和双排连续椭圆孔有限大板应力集中系数的影响情况;进一步在无限大平面计算结果基础上引入板宽修正系数,给出了便于工程应用的应力集中系数计算公式。