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基于可靠性的混凝土梁桥结构体系冗余性水平评估方法研究
| 论文题名： | 基于可靠性的混凝土梁桥结构体系冗余性水平评估方法研究 |
| 关键词： | 混凝土梁桥;冗余性水平;可靠性;定量化评估;结构体系 |
| 摘要： | 随着公路桥梁事业的快速发展，桥梁结构的设计方法、评估理论也在不断进步。然而，环境腐蚀、交通量增加、超载频繁、超强地震以及行船撞击等众多因素仍在威胁着在役桥梁的正常安全使用。对于运营期桥梁，桥梁管理者期望能够准确掌握其实际健康状况和使用性能，以采取针对性的管养措施，确保桥梁安全可靠的服役。 桥梁结构的冗余性是指在关键构件失效之后，整体结构继续承受荷载的能力。因此，在设计过程中，为了保证桥梁整体结构的稳定和安全，越来越注重有效的运用冗余性理念，并分析桥梁的破坏模式与冗余性的内在联系，以确定桥梁结构抵抗因关键构件失效而发生连续性破坏的能力。然而，目前国内冗余性的研究大多应用于建筑领域，针对桥梁结构尚处于起步阶段。本文针对上述问题，拟采取理论推导、仿真分析等技术路线，开展基于可靠性的混凝土梁桥结构体系冗余性水平评估方法研究，主要研究内容及结论如下: ①开展了混凝土梁桥体系冗余性的定量化评估指标研究。通过剖析既有桥梁系统冗余性水平评估方法的适用性和局限性，在随机有限元法的基础上，提出一种客观的、确定性的桥梁结构体系冗余性水平评估指标。 ②开展了基于可靠性的目标冗余性指标研究。重点分析了结构可靠性方法，推导了反映桥梁系统安全性和冗余性水平的目标可靠性指数，通过基于可靠性的校准结果，确定了冗余桥梁应满足的系统冗余率最小可接受值。 ③结合我国混凝土桥梁设计规范，建立了基于我国规范的梁桥结构体系冗余性水平评估方法。对于非冗余性桥梁，引入冗余因子修正构件设计，进而提高结构的安全性。 ④通过建立典型预应力混凝土简支T梁桥的有限元模型，研究了该桥从逐步加载到破坏过程中的非线性变化行为，利用所提出的方法评估了桥梁系统冗余性水平，验证了本文所提方法的适用性与可靠性。 本文提出了适合我国混凝土梁桥结构体系冗余性水平评估的方法，研究成果可为公路桥梁检测与承载力评估规程中系统因子的修订提供借鉴和参考。 |
| 作者： | 张宏铼 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张劲泉;周建庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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