王晓伟
- 作品数：39 被引量：185H指数：10
- 供职机构：同济大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球更多>>
- 砂土地基小直径单桩的浅层土p–y曲线被引量：7
- 2018年
- 小直径桩在桩基础的抗震设计、加固中已得到越来越多的应用。针对美国石油协会（API）规范的p–y曲线法和中国规范的m法对小直径单桩的适用性问题,通过拟静力试验研究了砂土地基小直径单桩的浅层土（深度小于1 m）p–y曲线。对实测桩身弯矩采用分段函数的拟合方法来推算土反力和桩身变形,获得了小直径单桩在饱和中砂中的浅层土静力p–y曲线,并基于试验结果提出了三线性本构。进一步地,通过数值模拟分析比较了所提出的浅层土三线性p–y曲线、API规范的p–y曲线、中国规范的m法对预测小直径桩基受力和变形的有效性。结果显示API规范的p–y曲线可能稍低估桩基的水平承载力,并获得更深的桩身最大弯矩位置,而提出的浅层土三线性p–y曲线可更好地预测桩基的整体水平力和位移关系、桩身弯矩及变形。另外,传统的m法仍然适用,当桩身变形较小时（土面桩身变形不超过6 mm）,m值宜取推荐范围内的较大值,而当桩身变形较大时,m值宜取推荐范围内的最小值。
- 王晓伟叶爱君商宇
- 关键词：拟静力试验砂土
- 液化场地桩柱式基础桥梁结构地震反应的敏感性分析被引量：14
- 2016年
- 地震反应的有效估计是液化场地桥梁结构设计、加固改造的必要环节,但通过数值模拟手段获得的结果易受模型参数变化的影响。为探究影响液化场地桥梁结构地震反应的控制性参数,该文首先建立了某离心机试验的场地-结构整体有限元模型,通过数值分析与试验结果的对比验证了数值方法的可靠性;然后,建立了上覆粘土层-松砂层-密砂层的典型倾斜液化场地-桩柱式桥梁结构有限元模型,采用龙卷风图和一次二阶矩方法,以场地和结构的主要物理性质为分析参数,进行场地、结构地震反应的敏感性分析。结果表明:场地、结构的地震反应与各分析参数大体上呈线性或低非线性的变化关系;在所研究的参数中,液化松砂层的内摩擦角、土层倾角和地震峰值加速度为控制性参数,而密砂层各参数和钢筋、混凝土强度参数的敏感性均很低。研究结果可对液化场地桥梁结构地震反应的准确估算,振动台、离心机模型试验的工况优化提供科学参考。
- 王晓伟叶爱君罗富元
- 关键词：液化场地桥梁结构地震反应
- 一种高烈度地震区分离式的抗震桥台结构
- 本发明提供一种高烈度地震区分离式的抗震桥台结构。该抗震桥台结构包括：桩基础；台身，安装于桩基础的上方并通过减隔震支座连接于主梁的下方；箱型背墙，安装于台身的后上方，并且与台身无连接；限位拉杆，一端安装于主梁的横隔板，另一...
- 王晓伟周成叶爱君张一飞崔永嘉
- 大跨度斜拉桥倒Y形混凝土桥塔的横向拟静力试验被引量：6
- 2018年
- 为研究强震下大跨度斜拉桥倒Y形混凝土桥塔的横向破坏机理及屈服后性能,文中以苏通大桥为背景,基于OpenSees平台建立了有限元分析模型,根据动力特性等效和恒载轴力等效原则将全桥模型简化为单塔模型,并确定了两点位移加载模式,采用1:35的几何缩尺比设计了试验模型并进行拟静力推倒试验,最后结合数值模拟分析,得到地震下桥塔的屈服顺序和破坏位置,并分析屈服后性能。研究结果表明:提出的简化单塔模型可替代全桥模型进行横向地震破坏机理研究;在横向强震下,横梁上侧塔柱截面最先屈服,塔底截面其次屈服,横梁下侧塔柱截面最后屈服,最后破坏位置为横梁上侧塔柱或塔底截面;在塔柱截面屈服后,桥塔整体强度增幅明显,破坏位移可达屈服位移的4~6倍,具有延性破坏特性;塔柱截面配箍率的增加会显著增大桥塔的整体强度和位移能力。
- 叶爱君周连绪陈光王晓伟
- 关键词：斜拉桥拟静力试验地震破坏机理
- 柔性横系梁双柱墩的抗震行为分析被引量：31
- 2013年
- 基于Pushover分析方法,探索柔性横系梁对双柱式桥墩抗震行为的影响.采用弹塑性纤维单元,建立单柱墩、盖梁双柱墩和柔性横系梁双柱墩模型并进行对比分析,研究横系梁刚度变化对桥墩破坏机理、墩顶位移能力、位移延性系数以及基础受力的影响.结果表明,随着横系梁刚度的增大,墩顶位移延性能力逐渐减小,位移延性系数逐渐增大,桥墩的承载能力逐渐增大,同时提供给基础水平推力能力增大.对于规则桥墩,柔性横系梁双柱墩的墩顶最大塑性位移比单柱墩略小,可按单柱墩位移延性能力计算公式计算其墩顶位移延性能力.
- 沈星叶爱君王晓伟
- 关键词：PUSHOVER分析位移延性系数
- 人工智能在桥梁抗震中的研究进展与展望
- 2025年
- 人工智能技术已成为国家战略科技的核心组成部分,其与桥梁抗震工程的结合正成为增强基础设施抗震韧性的关键途径。桥梁抗震分析长期面临物理模型复杂、效率与精度难以兼顾等挑战。针对上述问题,系统评述了传统机器学习模型、深度学习模型及新一代AI融合技术在桥梁抗震分析中的应用与创新,涵盖:(1)复杂地震动智能合成与输入;(2)抗震能力分析与需求预测;(3)损伤评估与易损性分析;(4)韧性评估与恢复策略优化;(5)大规模桥梁群网络抗震分析。人工智能显著提升了桥梁抗震分析的效率与精度,为探索多参数、强非线性问题开创了新局面。然而,现有人工智能模型仍存在物理规律支撑不足、模型泛化能力弱、异源数据难以有效整合等难题。未来,人工智能技术在提升物理规律可解释性、发展多模态感知技术、构建高仿真数据库、增强模型泛化能力、开发新型智能算法等方面,将进一步推动桥梁抗震领域的发展。该研究有助于推动桥梁抗震研究范式从依赖人工经验向物理规律与人工智能深度融合转变。
- 钟剑温佳年王晓伟魏凯韩强
- 关键词：桥梁工程人工智能桥梁抗震地震动合成损伤识别
- 中小跨径常规体系连续梁桥地震反应的机器学习预测及可解释性比较研究
- 2025年
- 中小跨径桥梁占中国已建成桥梁的80%以上,借助机器学习对量大面广的中小跨径桥梁抗震性能进行快速预测、分析具有重要意义。然而,机器学习模型由于算法的复杂性往往表现为“黑箱子”,可信度和适用性有待商榷,建立可解释的机器学习模型成为迫切需求。因此,以中小跨径连续梁桥为研究对象,开展了桥梁纵向地震反应可解释机器学习方法研究。采用2种主流的机器学习算法(神经网络、支持向量回归),选取桥梁结构参数和地震动强度参数作为特征(即输入变量),建立桥梁地震反应预测机器学习模型。然后,基于4种通用的可解释方法(SHAP、排序重要性、部分依赖图、LIME)对模型进行全面解释。结果表明:支持向量回归和神经网络均能准确地预测桥梁地震反应,决定系数超过0.9;基于神经网络模型的SHAP与LIME解释方法能获得相对稳定可靠的解释结果。地震动强度特征之间的高相关性导致在对预测结果的贡献上出现竞争,而去掉低贡献的地震动强度特征可以保持模型预测精度基本不变的同时降低模型复杂度,提高可解释性。从机器学习模型预测性能和可解释性的角度,推荐中小跨径梁桥地震反应预测所需的地震动强度指标为平均谱加速度(AvgSa)、峰值地表位移(PGD)、峰值地表速度(PGV)以及Housner强度指标(HI)。
- 王靖程王晓伟李越叶爱君
- 关键词：桥梁工程可解释性
- 砂土场地桩柱式框架墩桩身地震需求参数敏感性分析
- 2025年
- 桩柱式框架墩是桥梁工程中广泛采用的下部结构形式,而现行桥梁抗震设计规范按能力保护原则要求桩身在地震下保持弹性。因此,揭示各设计参数对桩身地震需求的敏感性是进行桩身能力保护设计的重要前提。为此,基于土-桩-结构一体化建模方法,对工程中常见的砂土场地带土面系梁桩柱式框架墩桥梁的桩身地震需求参数敏感性开展理论研究。首先研究了不同地震强度下砂土场地桩柱弯矩分布发展规律以及土面系梁对桩身弯矩的分担作用和变化规律;在此基础上,提出了表征桩身地震弯矩最大值、埋深以及加强配筋范围的标准化地震需求指标,全面分析了系梁、桩柱及土体参数对桩身地震需求的敏感性,基于推导提出的敏感参数界定标准,确定了桩身地震需求的高、低敏感参数。研究成果可为砂土场地带土面系梁桩柱式框架墩基于桩身能力保护的抗震设计提供参考。
- 杨光怡叶爱君王晓伟李闯
- 关键词：桥梁工程
- 砂土场地桥梁群桩基础延性抗震性能分析被引量：2
- 2024年
- 采用严格的增量动力分析(IDA)方法对砂土场地桥梁群桩基础的延性性能开展了系统研究。基于砂土中单墩-群桩基础体系振动台试验验证了数值模拟方法;以实际工程为背景,考虑与结构、土体相关的9个参数,建立了一系列分析模型;将7条实际地震记录作为输入,进行了系统的增量动力分析。基于计算结果,对地震下桥梁群桩基础的损伤破坏过程进行了验证,提出了表征群桩基础延性性能的位移、转角、强度3个指标,并揭示了各性能指标随结构、土体参数的变化规律。结果表明,群桩基础在易修复状态下的平均位移延性系数为2.52,平均水平承载力为首次屈服状态的1.41倍;极限状态下平均位移延性系数为3.62,平均水平承载力为首次屈服状态的1.47倍,延性性能可观且稳定;承台转动引起的桥墩漂移率最大不超过0.7%,不控制抗震设计。
- 王靖程叶爱君王晓伟
- 关键词：群桩基础延性性能增量动力分析位移延性
- 水泥黏土的抗剪强度试验研究被引量：1
- 2016年
- 在软土地区修建道路桥梁等工程结构物时,需要采取特殊措施提高地基承载能力,而在黏土中掺和水泥是一种简单可行的工程措施,但已有文献对于抗剪强度研究较少。为探寻水泥黏土混合物的剪切强度特性,制作一批水泥黏土试饼,采用快剪试验方法,通过试验数据分析得水泥黏土的剪切强度与黏土、水、水泥混合比例关系,以及短期水泥凝固时间关系。结果表明,水泥黏土的抗剪强度与龄期、竖向压应力呈明显正相关,而与含水率、水灰比呈一定程度的负相关。
- 袁意超王晓伟
- 关键词：水泥黏土抗剪强度
