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基于可靠性的混凝土梁桥结构体系强健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强健性水平评估方法研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;系统安全;结构强健性;系统可靠性;评估方法 |
| 摘要： | 在桥梁安全事故频发的今天，桥梁结构强健性已成为工程界的研究热点，分析桥梁遭受意外作用损毁后剩余结构的力学特性对保证桥梁安全运营具有重要意义。目前我国公路桥梁结构的安全评估准则基于构件层次，将桥梁结构的失效定义为关键构件关键截面的失效。然而，这种评估方式存在以下两方面缺陷，一方面，满足构件设计标准的桥梁可能由于结构构造不合理，系统冗余度不够或缺乏备用荷载传输路径，而发生“成因与后果不相符的破坏”，甚至连续倒塌。另一方面，基于构件层次的设计、评估方法不考虑桥梁结构的系统效应，安全裕度不统一，可能会导致不必要的维修加固，不利于养护资金的合理分配。针对上述问题，本文研究的主要内容和结论包括: ①开展了结构体系强健性水平评估方法研究。结合现役桥梁的实际情况，分析了桥梁结构体系强健性评估方法的原理及研究应用，指明了随机有限元方法是目前桥梁系统安全评估的最常用的方法。总结了欧美国家在桥梁强健性方面上的研究成果，指出了我国规范在强健性方面的不足以及需改进的地方。 ②研究了公路桥梁上部结构强健性水平的定量化评估方法。以一座跨径20m、由5片主梁组成的预应力混凝土简支T梁桥为例，介绍了桥梁结构系统强健性水平的评估方法与评估流程。运用Midas Civil软件与Xtract截面分析程序对预应力混凝土T梁桥的上部结构进行Pushover非线性分析，得到了桥梁在完好、预应力损失、横隔板失效三种状况下的荷载挠度关系曲线，并在此基础上对该桥的系统强健性水平进行了评估。 ③建立了桥梁强健性指标和系统可靠性之间的关系式，分析了不同破坏模式的桥梁系统可靠性。提出了一种基于系统因子的可靠性评估方法，该方法建立了基于可靠性的、结构体系层次的旧桥安全评估体系，为桥梁结构的承载力评估提供了统一而非主观性的准则。 本文的研究成果为建立体系层次的桥梁结构安全评估体系打下了基础，可为桥梁的养护决策提供依据，实现养护资金的合理分配。 |
| 作者： | 黄诚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 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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