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基于随机响应面的PC连续刚构桥施工控制可靠度与灵敏度分析
| 论文题名： | 基于随机响应面的PC连续刚构桥施工控制可靠度与灵敏度分析 |
| 关键词： | 预应力混凝土连续刚构桥;施工控制;可靠度;灵敏度;随机响应面 |
| 摘要： | 在预应力混凝土连续刚构桥的施工过程中，结构尺寸、材料性能和荷载存在随机性，使主梁的挠度和应力难以与设计的理想状态吻合。因此，本文将随机响应面应用于可靠度和灵敏度分析中，对桥梁的施工控制进行研究。 首先，提出了针对桥梁施工控制的随机响应面法，并解决了非标准正态施工参数的输入问题。通过一个悬臂梁的数值算例，对比三种配点方法的优缺点。分析表明:相比于拉丁超立方抽样法(Latin Hypercube Sampling，LHS)和蒙特卡洛抽样法(Monte Carlo Sampling，MCS)，基于线性无关原则的概率配点法效率最高，并可改变阶次和增加配点数量，从而提高随机响应面的精度。 其次，结合随机响应面与基于广义λ分布（General Lambda Distribution，GLD）的高阶矩法，拟合状态变量的概率密度函数，从而建立了基于随机响应面的主梁挠度控制可靠度分析法。此外，以多重随机响应面为工具求解施工全过程的失效概率，可以避免复杂的积分，提高计算效率。 再次，将随机响应面与灵敏度分析结合，分别发展了准全局灵敏度分析法和方差灵敏度分析法。分析表明:两种方法的计算精度均取决于随机响应面，并且可以得到相同的参数灵敏度排序。方差灵敏度分析法可以考虑施工参数之间的交叉作用;而准全局灵敏度分析法计算量少，且简单实用。 最后，以李家洼大桥为工程背景，在确定主要施工参数概率分布的基础上，利用基于随机响应面的可靠度与灵敏度方法进行分析。研究表明:主梁挠度控制的失效概率随着悬臂的伸长而升高，并在合龙后迅速降低。施工参数灵敏度在施工期内也发生显著变化，其中预应力束张拉控制应力对主梁挠度和应力的灵敏度随着悬臂的伸长而降低，恒载的灵敏度反而升高。此外，混凝土抗压强度与弹性模量只对挠度产生较小影响。 |
| 作者： | 陈炫佑 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杜进生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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