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密集车流荷载作用下大跨度桥梁首超可靠度研究
| 论文题名： | 密集车流荷载作用下大跨度桥梁首超可靠度研究 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;首超可靠度;密集车流荷载;安全运营 |
| 摘要： | 近些年来，随着全球经济的快速发展和建造技术的不断进步，桥梁工程的建设也随之得到了迅速的发展。一方面，随着中国经济建设的快速发展，公路桥梁荷载也随着车流量的增加而不断增加。另一方面，大型桥梁在运营期的安全直接关系到国家经济发展和生命财产的安全，因此，车载下桥梁的安全问题也日渐突出。本文结合四川南溪长江大桥这一实际案例，分析桥梁的首超可靠度，并对100年内的桥梁安全状况进行预测，为实际工程中桥梁的安全问题提供了有力的支撑。本文主要分析内容如下: (1)根据高速桥梁动态称重系统(WIM)，分析出桥梁随机车流的车速、车距、车重等参数的概率特征，从而建立桥梁的随机车流模型。 (2)以ANSYS有限元程序为平台，建立南溪长江大桥的ANSYS有限元模型，简化车-桥耦合的相互作用，进行车流荷载的加载，充分发挥了ANSYS对车辆和桥梁的简化模拟能力以及瞬态分析的后处理功能。 (3)假定随机车流作用下桥梁的位移响应为高斯平稳随机过程，即随机车流样本作用下结构的响应具有各态历经性。在这一基础上，计算出了计算首超可靠度所需要的位移均方根和速度均方根等变量。最后，计算出大跨度桥梁的首超可靠度，并对100年内的桥梁可靠度进行了预测，具有一定的工程意义。 得出的主要结论有: (1)根据车流参数模拟出了密集车流。经过简化分析以及车桥耦合对大跨度桥梁的影响，将随机车流的车辆荷载简化为集中力的作用，加载在南溪长江大桥有限元模型上，得出桥梁的动力响应，可以看出L/4处的响应要比L/2处的响应要剧烈。 (2)通过计算加劲梁响应的首超可靠度，可以看出悬索桥加劲梁的位移首超破坏主要出现在L/4处，且悬索桥加劲梁位移失效事件主要是由密集运行车辆的存在而引起。100年内的桥梁首超可靠度逐渐减小，且100年后的首超可靠度略低于合理的可靠度范围。 |
| 作者： | 季红蔚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | Mohammad Noori;李今保 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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