本文關(guān)鍵詞：基于LRFD設(shè)計(jì)理論的不均勻沉降對橋梁上部結(jié)構(gòu)可靠度的影響研究

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【摘要】：在現(xiàn)行的LRFD設(shè)計(jì)規(guī)范中,通常取最大的沉降值作為基礎(chǔ)沉降值。然而由于場地的變異性非常大,所以確定性不均勻基礎(chǔ)沉降與實(shí)際沉降之間存在著很大的不同。本文主要研究基礎(chǔ)隨機(jī)不均勻沉降對橋梁上部結(jié)構(gòu)可靠度的影響。在本文的可靠度分析中,假設(shè)隨機(jī)不均勻沉降服從對數(shù)正態(tài)分布,其變異系數(shù)取為0.25。恒載和活荷載均為隨機(jī)變量,其分別服從正態(tài)分布以及極值I型分布。橋梁基礎(chǔ)沉降考慮隨機(jī)不均勻沉降,然后運(yùn)用一次二階矩的方法(FORM)進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)的計(jì)算。在橋梁可靠度分析中考慮活荷載折減因子的影響。本文分別計(jì)算了2座現(xiàn)有橋梁以及31座擬設(shè)計(jì)的多跨連續(xù)梁橋的可靠度指標(biāo)。由可靠度指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果可以看出,在基于橋梁跨徑以及剛度的前提下,基礎(chǔ)不均勻沉降的微小變化可能導(dǎo)致橋梁上部結(jié)構(gòu)可靠度的顯著降低。論文以橋梁A6569和橋梁A3973為例,計(jì)算了基礎(chǔ)沉降對橋梁上部結(jié)構(gòu)的二次彎矩和剪力值。在考慮基礎(chǔ)沉降對橋梁上部結(jié)構(gòu)的影響后,其可靠度指標(biāo)隨著基礎(chǔ)沉降的增大而顯著減小。對于擬設(shè)計(jì)的31座連續(xù)橋梁,由于其截面設(shè)計(jì)是滿足荷載最不利組合的內(nèi)力而設(shè)計(jì)的最小截面要求,其可靠性指標(biāo)較實(shí)際的鋼混組合橋梁要低。因此,在不考慮折減活荷載的情況下,橋梁能夠容許的沉降極值為L/500;在考慮折減活荷載的情況下,橋梁能夠容許的沉降極值為L/2500。由可靠度分析的結(jié)果表明,在不考慮活荷載折減的情況下,現(xiàn)行美國規(guī)范中不均勻沉降荷載系數(shù)1.0可以滿足容許沉降值L/250以內(nèi)的基礎(chǔ)沉降。然而當(dāng)考慮折減活荷載時,基礎(chǔ)不均勻沉降的荷載系數(shù)需要放大。
【關(guān)鍵詞】：不均勻沉降 可靠度 橋梁上部結(jié)構(gòu) LRFD 荷載系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 論文的研究背景及意義11-13
• 1.2 基礎(chǔ)不均勻沉降對橋梁的危害13-14
• 1.3 結(jié)構(gòu)可靠度理論的研究與發(fā)展14-16
• 1.4 本文的主要研究工作16-17
• 第二章 可靠度理論及基于可靠度的LRFD設(shè)計(jì)理論17-33
• 2.1 結(jié)構(gòu)可靠度原理17-29
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)17
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)的失效概率17-19
• 2.1.3 可靠度指標(biāo)19-20
• 2.1.4 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法20-29
• 2.2 基于可靠度的LRFD設(shè)計(jì)理論29-32
• 2.2.1 LRFD公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范歷史與現(xiàn)狀29-30
• 2.2.2 LRFD設(shè)計(jì)理論流程30
• 2.2.3 目標(biāo)可靠度指標(biāo)的確定30-31
• 2.2.4 設(shè)計(jì)分項(xiàng)系數(shù)的推導(dǎo)31-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基礎(chǔ)不均勻沉降對連續(xù)梁橋的影響分析33-47
• 3.1 連續(xù)梁橋簡介33
• 3.2 基礎(chǔ)不均勻沉降33-34
• 3.2.1 基礎(chǔ)不均勻沉降的原因33-34
• 3.2.2 基礎(chǔ)不均勻沉降的隨機(jī)性34
• 3.3 基礎(chǔ)不均勻沉降對橋梁的影響分析34-45
• 3.3.1 連續(xù)梁橋在支座沉降下的影響分析算例34-37
• 3.3.2 分析結(jié)果37-44
• 3.3.3 分析結(jié)論44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 基礎(chǔ)不均勻沉降對橋梁上部結(jié)構(gòu)可靠度的影響分析47-65
• 4.1 引言47
• 4.2 荷載與抗力的隨機(jī)特性47-49
• 4.3 荷載作用的分布及統(tǒng)計(jì)參數(shù)研究49-50
• 4.3.1 恒載概率分布及統(tǒng)計(jì)參數(shù)49-50
• 4.3.2 車輛荷載概率分布及統(tǒng)計(jì)參數(shù)50
• 4.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力不確定因素分析50-53
• 4.5 基礎(chǔ)沉降效應(yīng)概率分布及統(tǒng)計(jì)參數(shù)53
• 4.6 橋梁結(jié)構(gòu)可靠度分析53-64
• 4.6.1 橋梁結(jié)構(gòu)可靠度分析算例53-57
• 4.6.2 荷載效應(yīng)和抗力分析結(jié)果57-59
• 4.6.3 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁可靠度分析59-64
• 4.6.4 分析結(jié)論64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 第五章 基礎(chǔ)不均勻沉降作用下的鋼梁橋荷載系數(shù)標(biāo)定65-75
• 5.1 鋼梁橋結(jié)構(gòu)可靠度分析算例65-66
• 5.2 鋼梁橋結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)果66-72
• 5.3 鋼梁橋結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)論72-73
• 5.4 基礎(chǔ)不均勻沉降荷載系數(shù)的標(biāo)定73-74
• 5.5 分析結(jié)論74
• 5.6 本章小結(jié)74-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況81

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