桥梁结构论文(合集7篇)
桥梁工程论文(集锦15篇)

桥梁工程论文桥梁工程论文(集锦15篇)在日复一日的学习、工作生活中,大家最不陌生的就是论文了吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。
一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?以下是小编帮大家整理的桥梁工程论文,欢迎阅读与收藏。
桥梁工程论文1【摘要】在社会的不断发展变化下,我国的道路桥梁的建设项目也在不断增加。
由于我国特殊的地理条件,给道路桥梁工程的施工造成了较大的困难。
因此,道路桥梁施工中的难点问题,以及处理技术问题受到了社会各界的关注。
因此,论文以道路桥梁隧道工程施工为主要研究对象,分析相关施工技术与安全监控。
【关键词】道路;桥梁;隧道;施工;安全1引言随着我国社会经济的快速发展,人们对生活质量的要求也越来越高,对社会热点问题的关注较高。
近年来,我国的道路桥梁建设施工项目逐渐增加,但是在施工技术和施工安全上的问题却一直没能妥善解决。
我国是一个多山地地形的国家,因此,在道路施工中,往往会伴随着隧道、桥梁施工等内容。
为了保障整个工作平稳、顺利地进行,就要深入分析道路桥梁隧道施工的难点,以及主要技术和安全监控。
2现阶段道路桥梁隧道施工工程中的难点分析2.1铺装层极易脱落作为保护层性质的施工项目,道路铺装层主要起保护路面和桥面板的作用,是施工过程中的重要内容。
而且在施工完成后,能有效防止行驶的车辆对路面造成直接磨损,还可以保护路面不受恶劣自然天气的影响。
除此之外,还可以有效地分散路面所承受的载荷。
但是通过对我国现阶段的道路桥梁隧道工程的施工情况进行分析发现,许多施工单位因为单一追求降低成本,忽视了铺装层的质量,导致出现铺装层脱落现象。
2.2钢筋锈蚀情况频出钢筋是支撑桥体质量的重要部分,关系到桥梁的建设和安全使用。
一旦钢筋出现质量问题,不仅会大大缩短桥梁的使用寿命,还会严重威胁人们的生命安全。
因此,我们在进行道路桥梁隧道项目施工时,首先要选择质量较好的钢筋材料,然后在施工中做好钢筋质量防护工作,在道路桥梁隧道的实际使用过程中,做好钢筋质量的维护工作。
桥梁论文

标题:浅谈桥梁工程班级:09级建工—2班姓名:桑磊学号:090030231浅谈桥梁工程摘要:从两个反面论述我对桥梁的认识,第一个方面:总结了学习过关于桥梁的知识,对桥的结构作了比较详细的总结;第二个方面:对桥梁的发展作了一些讨论,查阅了各种资料,学习了一些衍生到课本以外的知识,说明了桥梁事业发展的巨大潜力。
关键字:桥梁结构分类桥梁特点超大跨海大桥施工随着科学技术的发展,经济,社会,文化水平的提高,桥梁建筑的需求越来越高。
经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,都取得令世界瞩目的成就。
目前,随着国家公路,国道主干线规划的编制完成,几十公里的跨海湾,海峡特大桥正等着我们去完成,我国广大桥梁工程技术人员正在不断地面临着建设新颖和复杂桥梁结构的挑战,肩负着光荣而艰巨的任务。
接下来,我从两个方面论述对桥梁的认识(一)对桥梁知识的了解一、桥梁的基本组成部分1、桥跨结构桥跨结构又称桥孔结构、上部结构,是在线路中跨越障碍物的结构物,也是主要的承重结构。
2、桥墩、桥台桥墩、桥台又称下部结构,是支承上部结构并将荷载传递给地基的建筑物。
桥台是设置在两侧,而桥墩设置在桥台的中间。
3、墩、台基础墩、台基础是保证桥墩、桥台的安全,埋置在土层之中,使桥上全部荷载传递给地基的结构物。
二、桥梁的分类按用途分桥梁按用途可分为:公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、运水桥(或渡槽)、其他专用桥等。
按跨径分桥梁按跨径可分为:特大、大、中、小桥。
当 8m≤L<30m 或5m≤λ<20m 时,称为小桥;当 30m≤L<100m 或20m≤λ<40m 时,称为中桥;当 L≥100m 或λ≥40m 时,称为大桥;当 L≥500m 或λ≥100m 时,称为特大桥。
按主要承重结构所用材料分桥梁按主要承重结构所用材料可分为:木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥等。
按结构体系分桥梁按结构体系可分为:梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥以及各种组合式桥等。
桥梁毕业论文范文(6篇)

桥梁毕业论文范文(6篇)桥梁毕业论文范文第1篇近年来我国的各项事业的进展都渐渐的步入正轨,关于道路桥梁的建设要与目前的经济进展速度相适应。
将建筑道路桥梁中预应力的作用充分的展现出来,更好地满意人们对于出行的需要,保证道路桥梁施工的进展迈向更好的方向进展。
1预应力技术1.1预应力技术的优势预应力技术的应用并非是仅仅局限在道路桥梁的结构当中,还更宽阔的应用在山体加固、推顶修理等方面。
预应力技术的使用可以有效地削减道路桥梁施工中材料铺张,同时还兼具有施工设计平安运行便捷的特点。
因此预应力技术的使用对于促进我国整体的道路桥梁修建水平的提高有着非比寻常的作用,我们不难发觉,锚具在该预应力加固中发挥着传达张拉力的作用,而这一作用的发挥就使得混凝土构件的预压应力得以产生,桥梁工程的施工质量就得到了较好保证。
1.2预应力技术的应用(1)钢筋混凝土结构的应用。
钢筋混凝土结构中特殊简单消失混凝土裂缝等难以预防的质量问题,尤其是在道路桥梁等大型钢筋混凝土机构中更是简单消失裂缝[1]。
但通过预应力技术的应用则可以有效地削减这一问题,在道路桥梁的钢筋混凝土结构构建之前要将混凝土内部的受拉区进行拉伸,通过钢筋自身拥有的回力,使得混凝土的受拉区先感受到钢筋赐予的压力。
也就是说在混凝土受到来自外部的压力的同时要先将承受的来自钢筋的预压力抵消,这就有效地削减了混凝土的延展,以此来达到缓和混凝土结构消失裂缝的问题。
在某道路工程的施工中,施工单位应用了预应力钢筋张拉的施工技术,这一施工技术借助混凝土与预应力筋的粘牢固现了混凝土的预压应力产生,同时又通过应用锚具传达张拉力,实现了混凝土构件的预压应力产生,这就使得该桥梁工程的结构裂缝问题消失得到了较好抑制。
(2)碳纤维片的应用。
介于道路桥梁的跨度较大,整体构件的抗弯性能要求比较的高。
但道路桥梁的钢筋混凝土结构受拉区与受压区的的反应力量都比较的强大,为了更好的解决整个建筑构建的受弯力量,投入的成本比较的高。
桥梁工程课题研究论文(五篇):桥梁工程的施工技术、桥梁工程的薄壁空心高墩施工技术要点…

桥梁工程课题研究论文(五篇)内容提要:1、桥梁工程的施工技术2、桥梁工程的薄壁空心高墩施工技术要点3、桥梁工程的加固技术应用标准4、道路桥梁工程的常见病害处理技术5、钢筋混凝土的桥梁工程施工质量控制全文总字数:17567 字篇一:桥梁工程的施工技术桥梁工程的施工技术摘要:桥梁工程进行施工时,所选施工技术是否合理,直接影响桥梁工程质量是否达到质检要求,影响其使用寿命达到一定标准。
因此,对施工单位而言,必须重视桥梁建筑施工技术,并加强施工技术方面的研究,这对选择恰当的施工技术具有重要的意义。
本文从桥梁建筑施工注意点入手,详细介绍桥梁建筑上下部结构及混凝土施工技术,以期为类似研究提供重要参考。
关键词:桥梁工程;上下部结构;混凝土施工;注意点我国的桥梁工程随着中国城市化进程的发展不断增多,而大量施工技术在桥梁施工建设中最广泛的应用。
对于桥梁施工的可靠性、适用性、安全性、经济性的要求,在不断增加大桥梁施工项目形势下越来越高。
为了满足桥梁施工的质量要求,以及确保可更好的应用施工技术,便对桥梁建筑相关施工技术进行深入的分析,并规范施工流程、规避风险,致力于进一步提高施工效果。
1桥梁工程铺设及施工注意点在防汛时节,必须确保防洪提顶处于畅通无阻的状态,保障堤身的安全性和稳定性。
否则,前者会使得防洪行动有所迟缓,在不同程度上贻误抢险良机。
后者极易出现土体滑动或者渗透的情况,引发溃堤决口问题。
依据《堤防工程设计规范》相关规定,桥墩不可布置在迎水坡或者堤顶上[1]。
若无法有效避开堤身,必须把桥墩设置在背水坡,需达到抗滑、稳定性强等要求,并注意堤身与刚性结构建筑物接触面接触发生冲刷危害。
除此以外,因大型桥梁具有较长的桥身,穿越至滩地拥有较宽的河道,建设工程量非常大,需要使用的设备、器材、物料较多,上述因素直接影响河道滩地行洪能力。
各施工供需和机械对堤防有不同程度的伤害,甚至为便于施工,局部位置破堤施工,这些因素也会导致堤防抗洪能力下降。
道路桥梁结构设计论文

道路桥梁结构设计论文1道路桥梁结构设计常见问题随着经济社会的逐步发展,我国道路交通问题日益突显出来,我国也加大了对于桥梁建设的投入力度,道路桥梁设计是交通部门工作的重点。
我国现阶段道路桥梁结构设计常见问题主要有以下几个方面。
1.1设计标准不高我国道路桥梁设计对规范标准的要求并不高,进行施工就会对道路交通产生诸多不便或产生安全隐患,还会对桥型的美观程度造成一定的负面效应。
所以设计时应充分的考虑这个方面,结合现场环境,很多时候都需要在桥梁的主梁或梁侧部分预留一定空间,为日后的施工打下良好的基础。
1.2管道预留空间不足专用桥梁管道是每一座桥梁设计中必须要考虑到的方面,但在具体的设计和施工中往往是忽略这一点的。
产生的原因主要是城市化所带来的人口压力过大或城市改造工程。
城市改造工程很有可能产生管道预留空间不足的情况,而在很多时候我们只能采用少量的扩容处理,将桥梁管道裸露在桥体之外,这样做的直接后果就是会对交通线产生不利影响,还可能影响到桥体的美观。
遇到桥梁管道预留空间不足的情况时,再次开挖是比较适宜的方法,但一大弊端就是会加大工程的资金投入力度,同时也不利于交通情况。
1.3绿化带专项防水设计缺陷桥梁工程必须具有一定的使用功能,除此之外还要有一定的美观性。
所以桥梁绿化带专项防水设计应运而生。
在设计桥梁结构的过程中,绿化美观需要在设计的考虑范畴内。
通盘考量了所有的影响因素后,必须要保证桥梁结构使用性和美观性。
1.4结构设计选型问题桥梁工程结构选型问题在设计中是比较重要的一个方面,满足视距和净空的要求的同时,还要具有美观的外形和科学合理的结构,这也视为桥梁结构设计的基本标准和原则,尽可能的打造出功能和美观于一体的桥梁工程,为城市平添一抹亮色。
但在具体的设计时,关注实用功能的比较多,而忽视结构选型,结构选型不合理也就不足为怪了。
1.5装饰结构设计问题我国的桥梁工程结构设计中安全材料不合标准的情况是比较常见的。
一项工程要想成为精品,所使用的材料可以说是最为关键的,其是保障桥梁结构的安全运行根本。
道路桥梁设计论文结构化设计论文

道路桥梁设计论文结构化设计论文摘要:结构化设计充分应用了先进的技术,对于道路桥梁工程的设计、建设和施工具有良好的意义和作用。
结构化设计在道路桥梁设计中起到良好的效果,主要是体现在保证道路桥梁工程设计的稳定性,增强结构设计的可靠性,促进道路桥结构化设计在混凝土结构中的使用梁工程能够顺利完成,并取得良好的实际应用效果。
结构化设计在防水结构中的应用,结构化设计的不断优化和改进应用,都是结构化设计在道路桥梁设计工作中发挥作用的积极体现。
前言道路桥梁结构具有综合性和复杂性的特点,在开展结构设计工作的过程中,需要综合考虑到多方面的问题,存在着较高的难度,同时还存在着很多不确定的因素,容易导致一些道路桥梁出现质量隐患问题,需要针对该项工作进行全面细致的控制。
现阶段为了有效提升道路桥梁设计工作的增体效果,需要积极使用良好的设计方式。
结构化设计是重要的设计方式,将其应用在道路桥梁设计之中,能够有效提升道路桥梁的建设效益和应用性能,同时还能够提升道路桥梁设计的安全性、经济性和实用性。
1.1结构化设计在道路桥梁设计中的重要性1.1结构化设计的内涵结构化设计是将结构化分析得到的数据流图映射成软件体系结构的设计方法。
结构化设计主要是将道路桥梁的设计工作进行分离,使其成为相互独立、功能较为单一的模块结构,同时从道路桥梁自身设计要求出发,针对具体的情况进行全面细致的设计,针对道路桥梁工程进行全面设计的阶段,需要根据实际情况不断的改进和完善设计图,使其能够有效适应工程需求。
在传统的道路桥梁设计之中,主要是从设计经验和项目工程的具体要求出发,设定出相应的设计方案,通常设计方案之中会包含材料选择、结构布置、制作工艺以及结构尺寸等,同时还全面分析桥梁道路项目结构中各个方面施工的可行性。
道路桥梁设计的逐渐发展,促进设计水平的不断提升。
在一些结构较为复杂的道路桥梁之中,使用结构化设计方式,能够起到良好的效果。
1.2结构化设计在道路桥梁设计中起到良好的效果道路桥梁设计工作本身涉及到的问题较多,具有较强的系统性和综合性,因而在开展设计工作的过程中,需要针对桥梁道路自身结构的各项问题进行充分细致的考虑,不断优化设计方案。
桥梁科学技术及发展探讨论文(整理15篇)

桥梁科学技术及发展探讨论文(整理15篇)篇1:桥梁科学技术及发展探讨论文桥梁科学技术及发展探讨论文一、建立完善的桥梁技术体系结构促进桥建设的发展桥梁建设离不开桥梁技术的参与,要想促进桥梁建设的不断进步与发展,必须推动桥梁技术的不断创新,同时,桥梁建设的飞速发展也可以促进桥梁技术的不断飞跃与进步,技术是在不断实践、不断应用中得以发展的,因此,桥梁技术与桥梁建设是相辅相成的关系,怎样将桥梁构建的更完美,也是桥梁科学技术所要研究的主要内容。
具体的桥梁技术研究对象还包括:怎样使桥梁的设计质量、施工质量等各方面质量得以提高;怎样才能更大程度的降低桥梁建设成本;怎样使桥梁的寿命延长而整个的施工过程简短等。
而提高桥梁的设计质量和施工质量、降低桥梁建设成本、延长桥梁使用寿命和简短施工工期也是桥梁建设的主要目标。
面对桥梁施工过程中遇到的各种恶劣的自然条件和社会条件,如复杂的地形、地势,多变的天气,巨大的交通流量、庞大的建设资金等,相关技术人员必须在以往技术的基础上,对桥梁技术进行一定程度的创新。
从中我们可以明确看出,桥梁科学技术包括的内容是非常多而又非常繁杂的,若不建立完善的桥梁技术体系结构,则很难推进桥梁建设的进步。
桥梁科学技术体系经过多年的发展,在不同时期都形成了各种科学体系,例如,早在桥梁建设的萌芽时期就已经出现了桥梁作品技术体系和构建工艺流程技术体系,桥梁作品技术体系主要是凝结在桥梁建筑的作品之中,并由独特的建筑结构和不同的功能要素组成的一种技术体系;而工艺流程技术体系则是由不同环节的施工工艺、桥梁设备和不同程序的操作要求组成的技术体系。
桥梁中的作品技术体系在整个桥梁科学技术中处于主体地位,也是大多数建设桥梁目的的技术体现,相应的,桥梁工艺流程技术体系则是桥梁建设科学技术的重要手段的技术体现,这两者之间是相互联系、相互作用的,只有建立完善的桥梁作品技术体系才能有效促进桥梁工艺流程技术体系。
除此之外,创新桥梁作品技术和桥梁工艺流程技术也可以进一步提高桥梁建设的进程,加强桥梁建设施工的质量和设计质量,降低桥梁建设的成本和延长桥梁使用寿命。
桥梁工程施工技术论文10篇【论文】

桥梁工程施工技术论文10篇【论文】研究背景桥梁工程是现代社会中重要的基础设施之一。
在桥梁工程的施工过程中,施工技术的应用起着至关重要的作用。
本文旨在探讨桥梁工程施工技术的相关问题,并提供十篇相关论文供参考。
论文1: 桥梁基础施工技术本文研究来自于对桥梁基础施工技术的调研。
论文探讨了不同桥梁基础施工技术的特点,并分析了其适用性和效果。
论文2: 桥梁浇筑工艺优化研究本文研究桥梁浇筑工艺的优化问题。
论文讨论了不同浇筑工艺对桥梁质量和施工效率的影响,并提出了优化建议。
论文3: 桥梁梁体施工技术的研究与应用本文研究了桥梁梁体施工技术的相关问题。
论文探讨了不同梁体施工技术的特点,并评估了其在实际施工中的应用效果。
论文4: 桥梁施工中的安全管理研究本文研究桥梁施工中的安全管理问题。
论文分析了安全管理的重要性,并探讨了在桥梁施工中如何有效进行安全管理的方法和策略。
论文5: 桥梁施工环境保护技术研究本文研究了桥梁施工环境保护技术的问题。
论文探讨了施工过程中对环境的影响,并提出了相应的环境保护技术措施。
论文6: 桥梁施工中的机械化应用研究本文研究桥梁施工中的机械化应用问题。
论文讨论了机械化施工对施工效率和质量的影响,并探索了如何合理利用机械化技术进行桥梁施工的方法与策略。
论文7: 桥梁施工中的材料选择与应用研究本文研究了桥梁施工中的材料选择与应用问题。
论文探讨了材料的选取对桥梁结构性能的影响,并提出了材料选择和应用的相关建议。
论文8: 桥梁试验与检测技术研究本文研究了桥梁试验与检测技术的问题。
论文讨论了桥梁试验和检测技术的方法和应用,以及其对桥梁结构安全性的重要性。
论文9: 桥梁施工中的质量控制与管理研究本文研究桥梁施工中的质量控制与管理问题。
论文探讨了质量控制与管理在桥梁施工过程中的作用和方法,并提出了相关的管理策略。
论文10: 桥梁施工中的项目管理研究本文研究桥梁施工中的项目管理问题。
论文分析了项目管理对施工进度和成本的影响,并探讨了如何进行有效的项目管理来提高桥梁施工效率。
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桥梁结构论文(合集7篇)关键词:系统桥梁分形一、系统论1945年贝塔郎菲提出了一般系统论的新思维,随后维纳、申农分别提出了控制论和信息论,从而使得人们对事物整体和部分的关系看法由机械整体性发展到系统整体性。
60~70年代间,系统科学出现了耗散结构论(普里高津)、协同论(哈肯)、超循环论(艾根)和突变论(托姆),主要讨论系统的存在、发展和消亡,强调任何一个净化系统都能够自行组织,并且不同要素之间具有协调作用。
70年代以来,对系统最核心的问题即系统机制的研究得到广泛关注,出现了对系统机制解释的混饨理论、分形理论、孤波理论等,构成了系统动力学理论,主要考察系统的非线性机制。
凡物皆系统,考察任何系统都要对其要素、结构、功能、环境等方面进行分析。
系统具有以下主要特性:①加和性和非加和性;②整体不等于部分之和;③整体功能取决于要素、结构和环境;④结构决定了系统的功能。
系统处于非平衡态,需要外加的能量(或信息)来维持,因此,能够产生新的结构的系统一定是开放的。
系统远离平衡态失稳以至形成新的结构要依赖于非线性的反常涨落。
涨落在远离平衡时起驱动作用,不可逆性会导致新的结构,产生新的质。
系统论已被应用于很多领域,本文旨在应用系统研究的思想来系统地理解桥梁结构的一些新领域,进而将系统机制理论引入桥梁系统的研究。
二、桥架结构系统桥梁是由多种材料、不同结构组合而成的复杂系统。
桥梁结构系统的要素、结构、功能及环境的简要示意图。
桥梁结构系统是桥梁工程大系统的一个子系统,不同的桥梁结构体系又构成各个更低层次的子系统。
要素中的各种基本构件也构成一个层面上的系统,有其自身的要素、结构、功能和环境。
桥梁结构系统整体不等于部分之和。
单个基本构件,比如单个梁构件,是无法实现跨越峡谷甚至海峡的目的的,而多个构件按照一定的构造规则组成悬索桥或斜拉桥就可以实现。
结构系统的整体功能取决于构件单元、结构体系和环境状况,其中起决定性的是系统的结构,通常只有大跨斜拉桥和悬索桥才能作为跨海大桥的候选桥型,对抗震性能要求较高的地区,应选用抗震性能较好的结构系统,如连续刚构、斜拉桥等,或对连续梁等桥型进行结构的改进,设计支座单元,达到减震目的。
耗散结构理论认为,在远离平衡状态的非平衡区内,在非线性的非平衡作用下系统演化方向是不确定的,系统的平衡可能失稳,发生突变或分又,系统呈现出新的结构稳定状态。
这种结构是一种非平衡的结构,接受环境注入系统的负熵流才能稳定。
桥梁的非线同样体现了这一思想,桥梁的失稳为系统突变所致,地震荷载作用下的桥梁系统的延性抗震性能也是结构非线性性能的体现。
三、桥架结构的系统研究思路1.系统识别与健康监测结构系统识别是通过试验和计算机来实现对结构的建模。
桥梁结构可以看作一 quot;灰箱"系统,处于一定环境中的桥梁结构,一定的输入对应一定的输出,通过对系统输出和输入的分析,可以实现对结构系统的判断和识别。
对这样一个灰箱的识别首先应确立一个由梁整体监测的许多困难,对桥梁在使用年限内工作特性的变化缺乏全面深入的研究,难以建立客观同一的桥梁状态评估标准。
所以整个技术的成功开发乃至系统目标的最终实现有赖于更好地结合系统自身的要素、结构和系统工作环境。
具体实现桥梁结构系统的健康监测与状态评估,当前主要有以下几方面的工作【2】(1)针对系统输出:开发和应用以无线通讯技术为手段的数据采集系统;开发能适用于交通荷载风荷载及定点测试荷载的传感器最优布设技术;(2)针对系统输入和输出的反向分析:采用动态边界子结构原理,开发以结构模型修正法为基础的结构损伤识别技术;研究非线性结构模型的时域评估方法及系统识别技术;寻找更适合桥梁监测的新指纹;开发桥梁观察与监测收据管理系统及决策专家系统;综合良态建模技术,改善有限元模型修正方法;(3)系统分析的终端应用:根据观察与监测的结果分析实桥的剩余承载能力;建立桥梁安全准则及能用于桥梁整个寿命过程经济评价的估价模型。
2.系统控制古典控制理论起源于本世纪20年代,主要以单变量线性定常系统为研究对象,以频率法为主要方法研究控制系统的动态特性。
50年代以来,逐渐出现了多变量系统、系统灵敏度分析、动态系统测试状态空间方法和Bellman动态规划等现代控制理论方法【5】。
在系统与控制理论中,主要研究动力学系统。
桥梁结构在动力荷载作用下,表现为不确定性的随机系统,其非线受到越来越多的关注和研究。
尤其在桥梁的抗震和抗风领域,近年来从传统的抗震抗风设计思路发展到结构控制思想。
目前的结构控制方式主要有被动控制、主动控制和混合控制,被动控制是通过支座、阻尼器等装置来消耗输入系统的外部环境能量;主动控制的基本思想是通过主动施加外部能量来抵消和消耗环境输入能量,使偏高平衡状态的系统在新的注入能量流作用下找到平衡。
早在1890年,最早的隔震器就产生了,当前已应用的有叠层橡胶、旋转弹簧等多种支座和弹塑性、粘性、干摩擦等阻尼器用于对系统的被动控制。
Constantinou在1991年提出了采用位移控制装置和滑动支座相结合的滑动隔震体系,最大限度地减少了输入能量向结构系统的传递[4].有些主动控制技术(如AMD)已经进入实用阶段,在日本已经建成了一批主动控制的建筑。
通过主动控制,一方面可以用最有效的方法抵抗外部激励,另一方面可以直接减小输入到结构上的激励水平。
当前有主动连杆控制技术和主动调质阻尼器系统(AMD)技术实现对系统的主动控制。
混合控制系统当前主要有对振动控制系统、混合基础隔震系统和可变阻尼系统。
当前的这些技术还处于发展之中,不但在桥梁抗震抗风领域,而且在房屋等建筑领域甚至是整个土木工程都有广阔的应用前景。
3.系统非线性机理传统自然科学趋向于强调稳定、有序、单一、均匀与平衡,带有线性的色彩,到本世纪70年代前后,自然科学的锋芒开始转向现实世界的失稳、无序、多重性、不均匀和非平衡等方面。
非线性系统已成为自然科学的主要研究对象,因为非线性是一切复杂现象的本源[5]。
1973年,费根包姆提出的混饨理论大大推进了非线性理论在系统科学中的应用,混饨理论、分形论、孤波理论共同构成系统动力学理论,探讨系统的非线性机制。
桥梁结构系统也是一个混饨系统,具有不可预测性、不可分解性和存在规律性,而且这一混饨系统具有分形性质,即自相似性。
这里重点讨论桥梁系统动力学行为特别是桥梁抗震系统中的分形特征。
(1)分形与分维1977年,Mandelbrot出版了专著《分形、机遇和维数》(Fractal:Form,ChanceandDimension,Freemen,SanFrancisco,1977),标志着分形理论的诞生。
分形是其组成部分以其中一种方式与整体相似的形,即分形是指一类无规则、混乱而复杂但其局部与整体有相似性的体系。
数学家按一定的规则构造出具有严格自相似性的规则分形集合。
如康托尔三分集、谢尔宾斯基垫片、柯曲折线等。
柯曲折线的结构,具有严格的自相似性。
自然界中被认为是分形系统的海岸线、云层边缘、地球表面、断口表面以及液体湍流等,没有一个严格意义上的分形,其自相似性是近似的或统计意义上的相似,分形自然体在局部和整体的其中一种相似性通常只是在一些特定的尺度范围内才成立,这些尺度范围被称为"无标度区",这种只在无标度区内具有自相似性的分形也称随机分形。
形态(结构)、信息、功能或时间上具有自相似性的客体称为广义分形[6]。
在实际问题中,为了考察一个事物是否存在局部和整体的相似性,只要检验该事物是否存在"无标度区"即可。
以尺度r把事物分成N个相似的部分,对变化的r画出igr-lgN曲线,然后检验曲线上是否存在明显的直线段,直线段对应的r的区域即是无标度区。
此方法的理论依据是自相似集的相似维数(一lgN/lgr)是不依赖于尺度r的一个常数。
分维是描述分形特征的定量参数,因为所描述的具体对象不同,分维计算的具体形式也有多种,如相似维数、容量维数、信息维数、关联维数、集团分维和质量分维等。
地震学界已开始对地震的时、空、强度分维及其多分维进行了大量研究。
普遍认为地震是多重分形的。
分维值在地震前后的变化为探讨地震前兆场的复杂性提供了有效的分析工具。
在桥梁抗震中,结构破坏与地震输入和结构反应特征有关。
从弹性反应谱的三联谱中,很容易发现无论是岩石场地弹性反应谱还是结构的弹性反应谱均具有明显的分形特征。
P.S.Symonds对一个具有两个自由度的梁构件模型在瞬时冲击荷载作用下的弹塑性反应进行了分维研究,计算得自相似维数为0.78,表明位移反应图对冲击荷载标度具有独立性[7]。
(2)桥梁抗震及分形特征如同分形广泛存在于自然科学和社会科学的诸多领域中一样,分形同样存在于桥梁抗震领域[10]①作为输入荷载的地震动,其能量具有分形特征,而且能量分维Dfe 有可能成为地震预报的新参数。
③对墩柱破坏准则的研究发现,变形一能量双重破坏准则的破坏指数是划分桥梁域往不同破坏程度的合理指标,以输入地震动的峰值或以墩柱体积配箍率为标度,破坏指数具有近似分维特征。
建立连续梁桥等代分析模型,代替复杂的结构有限元模式来分析结构的地震反应。
通过理论分析与桥例计算可见,以刚度比为标度,结构周期、墩底弯矩和墩顶位移反应存在无标度区;以周期为标度.墩底弯矩和墩顶位移反应同样具有明显的分形特征.与反应谱所体现的分形特征一致【8】。
结合南京长江二桥南汉桥和杨浦大桥两个桥例,建立有限元模型,考虑边跨主跨跨径比、梁墩刚度、局部构件、支座单元等对结构动力反应的影响。
通过分析可以发现,对于不同的标度,无论是跨度比、梁墩刚度比还是支座的刚度等等。
动力反应都表现出近似多重分形特征,分维值可以反映动力反应对于不同标度的敏感程度【9】。
研究桥梁结构动力特性是否具有分形特征,是分形和分维概念应用于桥梁结构动力分析领域中的关键点。
通过对国内外大量已有实桥动力特性资料的统计和桥例分析可见[10]:①斜拉桥的纵飘基频对于跨径尺度,主塔侧弯基频对于塔高,体系坚弯基频对于跨径,侧弯基频对于跨宽比以及扭转基频对于跨径都具有统计意义上的分形特征。
②悬索桥竖弯基频、侧弯基频及扭转基频对于跨径或主缆垂度,具有统计分形特征,利用分数维,可以得到比常用估算公式更为接近实桥值的基频简化计算公式。
③对于梁桥动力特性的大量实测结果表明,简支梁桥基频对于跨径标度是分维为0.923~0.933的统计分形结构。
以桥长为标度,小跨径桥梁的基本侧向周期分维为1.20。
桥梁结构系统涉及参数多,统一的规律多存在于定性阶段。
分维的概念使得对于性质的认识可以定量描述,正如在许多领域,分维对非线性、无规则现象的描述那样。
显然,这还需要大量的工作和艰辛的努力。
以上分析表明,混饨系统存在规律性,分形就是描述这种规律的一种理论,事实上,分形规律不仅仅在桥梁抗震领域存在,在桥梁大系统中乃至整个土木工程领域中都广泛存在着。