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考虑空间相关性的大跨度钢管混凝土拱桥徐变效应随机分析
| 论文题名： | 考虑空间相关性的大跨度钢管混凝土拱桥徐变效应随机分析 |
| 关键词： | 空间相关性;钢管混凝土拱桥;徐变效应;随机分析;响应面法 |
| 摘要： | 徐变效应随机分析通常会选择单一的随机变量来模拟桥梁结构的某一随机因素。而事实上，在实际桥梁建设中，尤其是大跨度桥梁，混凝土梁体不是一次浇筑完成，使用的也不是同一批混凝土，故桥梁不同位置的材料参数（例如弹性模量，混凝土抗压强度等等）均有可能不同。也就是说，桥梁结构随机参数在空间上具有变异性。以合江长江一桥为工程背景，本文采用随机有限元法并考虑材料的空间相关性，对大跨度钢管混凝土拱桥的长期徐变行为展开研究。本文主要研究内容包括: (1)本文总结了徐变效应随机性的研究现状以及随机场理论，并介绍了退化梁单元理论和CSBNLA有限元分析软件。 (2)本文综述了混凝土徐变分析理论和徐变预测模型，讨论了影响混凝土徐变随机效应的主要随机变量，归纳了混凝土徐变随机分析方法。并将基于响应面的Monte Carlo抽样技术引入徐变效应的随机分析，在不考虑空间变异性的情况下对合江长江一桥的长期变形和结构应力进行了基于概率意义的预测。分析结果显示，徐变效应具有明显的随机性，建议在设计中考虑结构长期变形和应力的随机效应。 (3)介绍了随机场理论，利用Karhunen-Loeve分解法对混凝土徐变特性的空间相关性进行级数展开，并结合基于响应面的Monte Carlo抽样技术，研究了合江长江一桥徐变变形的随机响应问题。分析结果显示，考虑空间相关性对徐变效应随机分析有一定的影响。 (4)在响应面函数的基础上，定义了随机变量敏感性指标，并对各随机变量进行了敏感性分析。分析结果显示，徐变模型的不确定性对位移和应力的变化最为敏感，且相关长度越长，徐变模型的敏感性呈增加趋势。 |
| 作者： | 刘程 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 向天宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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