本文關鍵詞：基于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的在役混凝土梁橋時變可靠度評估方法

  更多相關文章： 時變可靠度 抗力衰減 健康監(jiān)測 銹蝕剛度 可視化計算程序

【摘要】：對于在役混凝土橋梁的時變可靠性研究,已成為目前國際結構工程領域廣泛研究的熱點課題,特別是隨著世界各國對橋梁的實時健康監(jiān)測系統(tǒng)的廣泛運用的大背景下,開展以結構時變可靠度理論為基礎,選取合適的分析方法將健康監(jiān)測系統(tǒng)與橋梁時變可靠度理論結合起來的研究將具有重大的理論意義和社會經(jīng)濟效益。開展這一類研究的目的在于把海量的橋梁實時監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能對橋梁維修、拆除決策提供科學依據(jù)的時變可靠性指標,為此本文針對中小跨徑的混凝土簡支梁橋特點,開展了基于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的在役混凝土梁橋時變可靠度評估方法的研究工作,主要內(nèi)容如下:1.介紹了目前可靠度的基本理論和常用的計算方法,并重點分析了這些一次二階矩法和蒙特卡洛法各自優(yōu)缺點和適用范圍,在此基礎上也介紹我國相應可靠度規(guī)范中的目標可靠指標與最低可靠度可靠指標。2.分析了考慮材料性能退化的時變抗力概率分布類型和相關統(tǒng)計參數(shù),同時總結了目前對于影響抗力衰減相關因素的數(shù)學計算模型,同時介紹了計算時變抗力相應統(tǒng)計參數(shù)的兩種方法即誤差傳遞原理和蒙特卡洛抽樣法。3.針對本文基于健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠度分析這一主題,本文選著了一個合適的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠指標計算系統(tǒng),通過簡支梁橋的空間銹蝕剛度,把監(jiān)測應變反算成橋梁上部結構的實時荷載內(nèi)力效應。4.通過工程算例,利用JC法和蒙特卡洛重要抽樣法得出了該橋基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的時變可靠指標。在得出時變可靠指標的基礎上利用最低目標可靠指=t??破壞原則計算該橋的剩余使用壽命。5.最后介紹了利用Fortran語言編制的考慮抗力、荷載效應時變性的可視化可靠指標計算程序,并分析了程序中各個模塊的適用性以及程序中應該進行功能擴展方向。
【關鍵詞】：時變可靠度 抗力衰減 健康監(jiān)測 銹蝕剛度 可視化計算程序
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U446
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 研究背景、意義10-11
• 1.2 在役橋梁時變可靠度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展及應用現(xiàn)狀16-19
• 1.4 已有研究成果特點及評述19-20
• 1.4.1 現(xiàn)有橋梁時變可靠度研究特點及評述19
• 1.4.2 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的特點及其評述19-20
• 1.5 本論文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 在役混凝土橋梁可靠度理論與計算方法22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 結構隨機可靠度相關概念22-25
• 2.2.1 結構極限狀態(tài)方程22-23
• 2.2.2 結構的可靠度指標23-25
• 2.3 橋梁可靠度實用計算方法25-34
• 2.3.1 中心點法25-26
• 2.3.2 驗算點法26-28
• 2.3.3 JC法28-31
• 2.3.4 蒙特卡羅法31-34
• 2.4 可靠性分析的目標及最低可靠指標34-35
• 2.5 小結35-36
• 第三章 監(jiān)測數(shù)據(jù)下橋梁可靠指標計算方法36-62
• 3.1 既有橋梁可靠度的時變特性36-37
• 3.2 既有橋梁荷載效應模型37-42
• 3.2.1 橋梁恒載及其恒載效應的概率分布模型37-39
• 3.2.2 橋梁活載與活載效應的概率模型39-42
• 3.3 在役橋梁抗力隨機過程模型42-54
• 3.3.1 混凝土橋梁抗力的不確定性因素42-45
• 3.3.2 自然條件下影響在役混凝土橋梁抗力的主要因素45-46
• 3.3.3 混凝土碳化46-47
• 3.3.4 混凝土時變強度47-48
• 3.3.5 鋼筋銹蝕開始時間及其銹蝕模型48-50
• 3.3.6 鋼筋銹蝕后力學參數(shù)模型50-51
• 3.3.7 xB與鋼筋粘結性能退化模型51-52
• 3.3.8 預應力損失計算模型52
• 3.3.9 橋梁抗力隨時間變化的概率統(tǒng)計模型52-54
• 3.4 基于健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁時變可靠指標計算系統(tǒng)54-60
• 3.4.1 橋梁時變銹蝕剛度模型55-57
• 3.4.2 由應變監(jiān)測數(shù)據(jù)反算截面內(nèi)力57
• 3.4.3 時變交通量計算橋梁可靠指標流程57-60
• 3.5 本章小結60-62
• 第四章 工程算例分析62-81
• 4.1 工程概述62-66
• 4.2 抗力三大因素的統(tǒng)計參數(shù)計算66-71
• 4.2.1 鋼筋銹蝕時間66-67
• 4.2.2 鋼筋銹蝕截面面積均值及標準差67-68
• 4.2.3 鋼筋銹蝕強度均值及標準差68-69
• 4.2.4 混凝土實變抗壓強度平均值及標準差69-70
• 4.2.5 鋼筋與混凝土粘結系數(shù)70-71
• 4.3 抗力均值及標準差計算71-72
• 4.4 荷載效應計算72-76
• 4.4.1 恒載效應均值及標準差72-73
• 4.4.2 基于健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的活載效應均值及標準差計算73-76
• 4.5 橋梁時變可靠度計算及橋梁剩余壽命預測76-79
• 4.5.1 可靠度指標計算76
• 4.5.2 計算結果分析及剩余壽命預測76-79
• 4.6 本章小結79-81
• 第五章 在役橋梁可靠度應用程序開發(fā)81-87
• 5.1 程序開發(fā)思路81
• 5.2 程序介紹81-86
• 5.3 程序適用性分析86
• 5.4 小結86-87
• 第六章 結論與展望87-89
• 6.1 結論87-88
• 6.2 展望88-89
• 致謝89-90
• 參考文獻90-93
• 在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果93

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本文編號：521951