隨著混凝土拱橋跨徑不斷增大,施工難度隨之增加,其主拱線形偏差愈來愈難以控制,已有研究表明,拱軸線偏差對拱橋受力性能有較大影響;拱橋跨徑的增大也導(dǎo)致拱橋自重的增加,使其施工費(fèi)用急劇增加,而采用超高性能混凝土可較好解決此問題。但是目前開展隨機(jī)偏心距下混凝土拱橋可靠度及其拱軸線偏差影響的研究較少,因此本文針對普通混凝土與RPC箱型拱橋開展了相應(yīng)的研究,完成的主要工作如下:（1）現(xiàn)有混凝土拱橋主拱設(shè)計(jì)多是按等效偏壓構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算的,對偏心距隨機(jī)變異性的影響考慮不夠充分。針對此不足,本文分析了主拱關(guān)鍵截面在不同荷載效應(yīng)比值下偏心距的隨機(jī)特性及其對抗力概率分布的影響;明確了隨機(jī)偏心距下主拱關(guān)鍵截面的承載力可能會由混凝土受壓破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷潦芾茐目刂�。在此基礎(chǔ)上采用Monte Carlo法,求解得到混凝土箱型拱橋關(guān)鍵截面在不同設(shè)計(jì)偏心距、不同荷載效應(yīng)比值情形下的可靠指標(biāo)。結(jié)果表明:在參數(shù)分析范圍內(nèi),考慮偏心距的隨機(jī)特性,大部分情形下可靠指標(biāo)均隨著溫度荷載與自重荷載各自產(chǎn)生的彎矩的比值增大而減小,亦隨著溫度荷載與自重荷載各自產(chǎn)生的軸壓力絕對值的比值減小而減小,且在最不利情形下可靠指標(biāo)遠(yuǎn)低于一級結(jié)... 

【文章來源】：長沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１趙州橋?圖１．２重慶萬縣長江大橋??

???第二章隨機(jī)偏心距下混凝土拱橋可靠度分析方法???第二章隨機(jī)偏心距下混凝土拱橋可靠度分析方法??２．１隨機(jī)偏心距下拱橋失效方程??對于混凝上箱型截面拱橋，按ＪＴＧＤ６１?—２００５《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》１？，截面??受壓承載力Ａ計(jì)算公式為：??Ｒａ＝（Ｐｆｃ６Ａｃ?ｅ＜０．６ｓ?（２．１）??Ｒ?＝?Ａｆ＾?ｅ?＞?〇?６ｖ?（２．２）??Ａｅ???１??ｗ??式中，心為軸力設(shè)計(jì)值；??０為彎曲平面內(nèi)軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)；??／ｃｄ為混凝上軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；??Ａ為混凝上受壓區(qū)面積，Ｊ為構(gòu)件截面面積；??／ｕｎｄ為構(gòu)件受拉邊層的彎曲抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值；??ｅ為軸向力的偏心距；??Ｆ為單向偏壓時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣的彈性抵抗矩；??ｓ為截面或換算截面重心軸至偏心方向截面邊緣的距離。??對于箱型截面混凝土受壓區(qū)面積Ａ，按現(xiàn)行ＪＴＧＤ６１?—２００５《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)??范》１？第４．０８知基于軸向力作用點(diǎn)與受壓區(qū)法向應(yīng)力的合力作用點(diǎn)相重合的原則，以此??計(jì)算受壓區(qū)面積Ａ，如圖２．１所示。??―…：：??Ｉ?＾?＾?ＩＩ?；??—廠?ｆ?１??Ｊ??ｅ＾＝ｅ?１?ｂ?Ｉ??圖２．１混凝土構(gòu)件偏心受壓區(qū)面積??圖中，１為受壓區(qū)重心；２為截面重心軸；心為受壓區(qū)高度；＆為偏心受壓法向應(yīng)力合??１１??

是最優(yōu)解，因?yàn)槠浣Y(jié)果??與初始迭代點(diǎn)的選取有關(guān)。??（３）蒙特卡羅法??蒙特卡羅（Ｍｏｎｔｅ?Ｃａｒｌｏ）法又稱為隨機(jī)抽樣法，它是結(jié)構(gòu)可靠度分析的基本方法之??一，其中一大特點(diǎn)就是相對精確，因此常用于復(fù)雜情況的可靠度分析，也常用于各種可??靠度近似方法分析精度的校核。蒙特卡羅法還具有如下優(yōu)點(diǎn)：可靠度模擬的收斂速度不??取決于隨機(jī)變量的維數(shù)；模擬過程中不需要考慮極限狀態(tài)函數(shù)的復(fù)雜程度；不需要像中??心點(diǎn)法和驗(yàn)算點(diǎn)法那樣將非線性函數(shù)進(jìn)行線性的變換和將隨機(jī)變量進(jìn)行當(dāng)量正態(tài)化等??等。圖２．２為蒙特卡羅法用計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)的過程。??①建立概率統(tǒng)計(jì)模型?＾???￣Ｊ＾?⑤根據(jù)隨機(jī)數(shù)在各風(fēng)險(xiǎn)變量??￣￥收＾＆中風(fēng)險(xiǎn)變量的數(shù)據(jù)，確定風(fēng)險(xiǎn)因?刑代??數(shù)的分布函數(shù)?入第；步氣的??Ｉ?￣￣￣??③根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析的精度要求???確定模擬次數(shù)Ｎ??Ｌ?Ｉ??④建立對隨機(jī)變量的抽??樣方法，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)??＾?ｉ??⑥Ｎ個樣本值??⑦統(tǒng)計(jì)分析，估計(jì)??均值和標(biāo)準(zhǔn)差??圖２．２?Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)過程??結(jié)構(gòu)的失效概率表示為：??Ｐ（?＝?Ｐ｛Ｇ（＾ｒ）?＜?０｝?＝?ｆ（Ｘ）ｄＸ?（２．２２）??式中Ｘ?＝丨ＸｐＸｎＸ，，丨＾為”維隨機(jī)向量，／Ｒ）?＝?（Ｗ．．ｘｎ）為隨機(jī)變量ＸｙＸｐＸｗ．ｊｒ」７??的聯(lián)合概率密度函數(shù)。當(dāng)ｉ中的隨機(jī)變量相互獨(dú)立時(shí)，概率密度函數(shù)可寫為：??１５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]纜索吊裝混凝土拱橋主拱受力性能研究[D]. 王子進(jìn).重慶交通大學(xué) 2018
[2]RPC混凝土軸心受壓柱試驗(yàn)研究及可靠度分析[D]. 劉冬明.湖南大學(xué) 2015
[3]大跨度上承式鋼筋混凝土拱橋極限承載力分析[D]. 石春龍.長安大學(xué) 2014



本文編號：3304417