發(fā)布時間：2017-04-01 09:08

  本文關(guān)鍵詞：基于時變可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評估方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可靠度是在役橋梁結(jié)構(gòu)進行維護、改造和加固的重要技術(shù)指標,但受車輛荷載、外界環(huán)境和材料劣化等時變因素的影響,橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度是隨時間而不斷變化的量,因此,需考慮可靠度的時變特性才能準確評估大型橋梁的安全狀態(tài)和預測其剩余壽命。本文根據(jù)動態(tài)稱重系統(tǒng)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)進行概率統(tǒng)計,建立車輛荷載效應模型和時變功能函數(shù);選取考慮混凝土碳化和預應力鋼筋銹蝕的結(jié)構(gòu)時變抗力模型,建立結(jié)構(gòu)抗力的獨立增量模型。基于載荷增量最小原則建立結(jié)構(gòu)體系的失效樹模型,結(jié)合當量正態(tài)化法和Ditlevsen界限法提出了橋梁結(jié)構(gòu)時變可靠度計算方法,并將其應用于某連續(xù)剛構(gòu)橋中,為大型橋梁的安全狀態(tài)評估提供了新的方法支撐。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)采用動態(tài)稱重系統(tǒng)長期觀測數(shù)據(jù),基于概率統(tǒng)計和檢驗方法對車輛總重、車間距、車速等車輛參數(shù)進行統(tǒng)計分析,結(jié)果表明各車道的車輛總重服從對數(shù)正態(tài)分布,車速服從正態(tài)分布,車間距服從正態(tài)分布。(2)采用實測自然車隊在影響線上進行移動加載,得到當前時刻車輛荷載效應的截口分布,選取1天內(nèi)車輛荷載效應最大值作為最大值樣本,基于經(jīng)典極值理論外推建立了車輛荷載效應時變模型。(3)選取混凝土強度和預應力損失的劣化模型,基于獨立增量過程建立結(jié)構(gòu)抗力時變模型。(4)基于載荷增量最小原則建立結(jié)構(gòu)的失效樹模型,根據(jù)各失效模式的失效概率和相關(guān)系數(shù),采用當量正態(tài)化法和Ditlevsen界限法建立結(jié)構(gòu)體系時變可靠度的計算方法,然后基于車輛荷載效應時變模型和抗力時變模型外推得到結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命。(5)將提出的結(jié)構(gòu)體系時變可靠度計算方法應用于某連續(xù)剛構(gòu)橋中,結(jié)果表明在使用15年后,該橋當前的可靠指標為5.1769,滿足承載能力要求;橋梁結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命為82年。
【關(guān)鍵詞】：時變可靠度 體系可靠度 動態(tài)稱重系統(tǒng) 當量正態(tài)化法 失效樹
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U447
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-13
• 1 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 橋梁安全狀態(tài)評估研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 時變可靠度研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 時變可靠度的基本概念15-16
• 1.3.2 時變可靠度的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 結(jié)構(gòu)體系可靠度研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4.1 結(jié)構(gòu)體系可靠度的基本概念17
• 1.4.2 體系可靠度的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容19
• 1.6 本章小結(jié)19-21
• 2 車輛荷載模型及車輛荷載效應模型21-41
• 2.1 引言21
• 2.2 車輛模型樣本的獲取21-24
• 2.2.1 某橋動態(tài)稱重系統(tǒng)簡介21-24
• 2.2.2 車輛荷載效應樣本的獲取24
• 2.3 車輛荷載模型24-29
• 2.3.1 車輛荷載數(shù)字特征24-25
• 2.3.2 車重統(tǒng)計25-26
• 2.3.3 車速統(tǒng)計26-27
• 2.3.4 車間距統(tǒng)計27-29
• 2.4 車輛荷載效應模型29-39
• 2.4.1 橋梁有限元模型的建立29-31
• 2.4.2 車輛荷載效應的計算31-32
• 2.4.3 車輛荷載效應截口分布32-36
• 2.4.4 設計基準期內(nèi)車輛荷載效應最大值分布36-38
• 2.4.5 算例分析38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 3 結(jié)構(gòu)抗力時變模型41-51
• 3.1 引言41
• 3.2 結(jié)構(gòu)抗力衰減模型41-44
• 3.2.1 混凝土強度的時變模型41-42
• 3.2.2 預應力損失的時變模型42-44
• 3.3 基于獨立增量模型的抗力時變模型44-47
• 3.3.1 獨立增量過程基本理論44
• 3.3.2 擬建結(jié)構(gòu)的獨立增量過程模型44-46
• 3.3.3 既有結(jié)構(gòu)的獨立增量模型46-47
• 3.4 算例47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 4 構(gòu)件時變可靠度分析51-61
• 4.1 引言51
• 4.2 構(gòu)件可靠度計算理論51-54
• 4.2.1 蒙特卡羅法52
• 4.2.2 響應面法52
• 4.2.3 一次二階矩法52-54
• 4.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的時變可靠度計算方法54-56
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)恒載概率模型54-55
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件目標可靠度的確定55-56
• 4.3.3 時變可靠度計算方法56
• 4.4 算例分析56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 5 基于時變可靠度的橋梁安全狀態(tài)評估61-79
• 5.1 引言61
• 5.2 橋梁結(jié)構(gòu)的體系可靠度分析61-65
• 5.2.1 載荷增量最小原則61-62
• 5.2.2 Ditlevsen界限法62-63
• 5.2.3 結(jié)構(gòu)體系目標可靠度的確定63-64
• 5.2.4 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析方法64-65
• 5.3 實橋算例分析65-76
• 5.3.1 失效模式搜索65-73
• 5.3.2 抗力及荷載效應計算73-74
• 5.3.3 橋梁結(jié)構(gòu)體系可靠度74-75
• 5.3.4 橋梁結(jié)構(gòu)剩余使用壽命預測75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 主要工作和結(jié)論79
• 6.2 建議和展望79-81
• 致謝81-83
• 參考文獻83-87
• 附錄87
• A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文87

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