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考虑耐久性的斜拉桥钢主梁目标可靠指标的合理取值研究
| 论文题名： | 考虑耐久性的斜拉桥钢主梁目标可靠指标的合理取值研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;钢箱梁;可靠度评估 |
| 摘要： | 工程结构可靠度理论越来越多地被运用到大跨度钢斜拉桥的设计与评估领域中，其中一个重要参数—目标可靠指标的取值直接影响分析结果的准确性。对于本文研究对象大跨度斜拉桥钢主梁而言，若直接采用现行《公路工程结构可靠度设计统一标准》推荐的目标可靠指标，则存在两个不足:其一，没有考虑服役结构的抗力时变性;其二，是针对中小跨径混凝土桥梁作大量统计工作后校准得出的。基于此，本文研究了适用于大跨度斜拉桥钢主梁的目标可靠指标取值及其与设计使用年限之间的关系，为在役大跨度钢斜拉桥的可靠度评估与设计提供一定的理论依据。本文主要研究工作如下: (1)针对大跨度钢斜拉桥服役的环境和特点，认为腐蚀和疲劳是影响其抗力衰减的两个主要因素，并探讨了大气腐蚀作用下钢箱梁的抗弯截面模量和交变荷载作用下钢箱梁截面的剩余极限应力变化情况，提出了一个适用于斜拉桥钢主梁的抗力衰减函数，该函数可以预测钢箱梁在服役期间的抗力变化情况。 (2)就钢箱梁的自重与斜拉桥桥面不同材料的自重分别按不同占比进行了组合、计算，得到了斜拉桥恒载的概率分布函数和统计参数;基于现有文献对钢箱梁的研究，总结了钢斜拉桥常用钢材的抗力统计参数;经过对现有规范校准后，给出了适用于大跨度钢斜拉桥的时不变可靠指标建议值。 (3)通过有限元软件ANSYS，分析钢斜拉桥的荷载效应最大值分布情况，得到了任意时点荷载效应分布与设计基准值荷载效应最大值分布之间的关系，研究了斜拉桥钢箱梁时变可靠指标变化规律。 (4)通过分析时变可靠指标与评估可靠指标基准值之间的关系，预测了大跨度钢斜拉桥维修加固的时间点;并基于两者可靠指标差与时间的函数关系，研究了大跨度斜拉桥钢主梁在考虑抗力随时间衰减情况下的目标可靠指标与设计使用年限的函数关系式。 |
| 作者： | 胡超雄 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张振浩;陈维超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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