桥梁倒塌反演计算理论与试验验证

批准号:
51978622
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
彭卫兵
依托单位:
学科分类:
结构工程
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭卫兵
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中文摘要
近年来,国内外发生大量桥梁倒塌事故,建立科学的事故调查理论和分析方法,举一反三,以避免类似事故的发生,对于还原倒塌原因显得尤为重要。然而,目前相关事故调查仍然缺乏有效充分挖掘现场一手数据的方法。为解决上述问题,本研究从4个方面提出了事故调研的研究思路。首先,通过照片、视频及强度检测等构建系统的结构现场关键信息调查取证方法,并通过对倒塌现场残骸构件的混凝土变形恢复测量反演结构形成机构前典型受力状态,在构建典型破坏模式的基础上,实现倒塌前小变形阶段破坏过程的还原。其次,研究基于视频的运动特征状态捕捉技术,实现基于视频的三维构件运动过程还原;第三,现场接触碰撞对转换为边界约束条件,结合现场视频解析的构件空间运动过程,建立基于几何拓扑分析和多刚体动力学的倒塌过程反演计算理论,实现多约束条件下结构倒塌运动过程较高精度的反演。最后,研究梁桥倒塌模型试验,验证并反馈修正梁桥事故倒塌反演理论。
英文摘要
In recent years, a large number of bridge collapse incidents occurred in China and overseas. It is vital to establish scientific investigation theory and analysis methods to uncover the cause of collapse and prevent the occurrence of similar accidents. However, methods are still lacking to capitalize on the first-hand in-situ data for investigation in an effective and holistic manner. To fill this gap, this proposed research comprises four thrusts, which are elaborated below. Firstly, investigation will be performed to establish methods for systematic evidence collection of key information pertinent to collapse analysis through measurement on photos, videos and strength testing. Reconstruction of small deformation before collapse will be established based on measurement of the concrete deformation recovery of the collapsed on-site debris components and the classical failure mode in structural engineering. Secondly, video-based motion capture technologies will be developed to realize the video-based 3D component motion process restoration. Thirdly, a collapse process inversion theory will be established for inverting the collapse motion process with high precision under multi-constraint conditions. This will be done through geometric topological analysis and multi-rigid-body dynamics based on field contact collision pairs being converted into the boundary constraint conditions and analysis of the spatial motion process of components contained in videos. Lastly, this research will design and implement experiments on bridge collapse models for validation, feedback, and improvement of the established collapse process inversion theory.
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2021
期刊:世界桥梁
影响因子:--
作者:史方华;刘苗苗;余茂峰;彭卫兵;朱志翔
通讯作者:朱志翔
DOI:--
发表时间:2022
期刊:桥梁建设
影响因子:--
作者:彭卫兵;金瑞雨;李翠华;朱志翔
通讯作者:朱志翔
DOI:--
发表时间:2021
期刊:工程力学
影响因子:--
作者:李翠华;杨利斌;傅志华;梁新亚;彭卫兵;贾学军
通讯作者:贾学军
DOI:10.19721/j.cnki.1001-7372.2021.02.005
发表时间:2021
期刊:中国公路学报
影响因子:--
作者:彭卫兵;朱志翔;谭超;李翠华;万华平;袁万城
通讯作者:袁万城
DOI:10.19721/j.cnki.1001-7372.2021.02.010
发表时间:2021
期刊:中国公路学报
影响因子:--
作者:李翠华;陈林立;杨利斌;彭卫兵
通讯作者:彭卫兵
重载交通下曲线梁桥性能化抗倾覆设计理论
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:彭卫兵
- 依托单位:
超载作用下曲线梁桥倾覆计算理论与设计方法研究
- 批准号:51778586
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:彭卫兵
- 依托单位:
基于知识组件的可重构桥梁设计理论研究
- 批准号:50908211
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:彭卫兵
- 依托单位:
国内基金
海外基金
