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考虑耐久性的斜拉桥PC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PC主梁目标可靠指标的合理取值研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;预应力混凝土;目标可靠指标;抗力衰减;校准法 |
| 摘要： | 本文主要针对大跨度斜拉桥预应力钢筋混凝土主梁目标可靠指标的合理取值问题进行研究，在考虑影响主梁耐久性的因素下，对斜拉桥主梁抗弯承载力进行计算，得出桥梁时变可靠指标的函数关系。当前目标可靠指标的研究方法主要为校准法，由于该方法求出的目标可靠指标值没有考虑耐久性因素，因此本文采用相应的工程案例归纳出可靠指标的衰减规律，用可靠指标的衰减量对校准法得出的目标可靠指标进行修正。本文主要的研究工作叙述如下: 1.桥梁耐久性衰减将导致结构可靠性降低，大跨度斜拉桥预应力混凝土主梁结构耐久性能降低的主要原因可分为混凝土碳化和钢筋锈蚀，分析了混凝土碳化对混凝土强度的影响;钢筋锈蚀对钢筋截面面积、普通钢筋强度、预应力钢筋强度的影响。对已有的碳化和锈蚀模型进行对比和分析，得到大跨度斜拉桥主梁的抗力衰减模型。 2.对桥梁箱型主梁的恒载和车辆荷载进行统计，得出各自统计参数的均值和标准差。假定桥梁恒载效应、车辆荷载效应不随时间变化且满足一定比例时，同时假定抗力标准值恒定，可求出主梁受弯状态下的目标可靠指标。在给定箱梁构件的计算截面模型基础上，推导出箱梁构件的抗弯承载力的表达式，抗弯承载力即为主梁的抗力，由此得出大跨度斜拉桥主梁抗力的表达式，结合抗力衰减模型，可得出不同时刻主梁抗力的表达式，为时变可靠指标的求解奠定基础。 3.通过对具体事例进行分析和研究，建立大跨度斜拉桥分别在恒载和车辆荷载作用下ANSYS模型，得出主梁截面的最不利弯矩值，同时求出恒载、车辆荷载、抗力各自的统计参数值，编制相应的MATLAB程序计算出大跨度斜拉桥主梁的时变可靠指标。不考虑抗力衰减时结构可靠指标不能低于初始可靠指标的0.85倍，将其与考虑抗力衰减时结构服役至设计使用年限的时变可靠指标值的差值作为可靠指标的衰减量，对上文校准法求出的目标可靠指标值进行修正，最终确定桥梁主梁的目标可靠指标。 |
| 作者： | 刘家强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 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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