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PC斜拉桥拉压支座失效影响因素分析与风险评估
| 论文题名： | PC斜拉桥拉压支座失效影响因素分析与风险评估 |
| 关键词： | PC斜拉桥;拉压支座;风险评估;模糊综合评判法;构件失效;有限元建模 |
| 摘要： | 近些年，桥梁风险评估已经成为迅速兴起的研究方向之一。斜拉桥体系复杂，某些关键性构件对全桥甚至能起到牵一发而动全身的影响。在设有辅助墩拉压支座的PC斜拉桥中，拉压支座起到了改善结构受力状态的关键性作用。一旦拉压支座失效，桥梁结构将发生应力重分布现象，甚至引起桥梁端部的竖向变形和主梁索塔的线形突变，严重危及结构安全。同时，早期建成的PC斜拉桥并未进行设计、施工等风险评估，但其在运营阶段经常会出现许多结构安全问题。通过相应研究来评估局部构件失效对整个桥梁安全性的影响，找出引起特定构件失效的风险源有着重要意义。本文以某在役高低塔PC斜拉桥作为工程背景，针对其在运营期间拉压支座拉力螺杆失效引起的全桥应力重分布现象进行了研究，结合该桥有限元计算模型、实测的温度数据和风险相关理论得到了致使拉压支座失效的风险因素列表，并且对拉压支座的失效风险进行了综合评价。论文内容主要包括以下几个方面: 首先，通过对大桥实测温度场的有限元计算，识别出了对辅助墩上的拉压支座受力影响较大的四个主要的温度荷载风险因素，得到了影响该拉压支座的最不利温度荷载组合，同时对每种温度荷载的影响进行了量化分析; 其次，通过有限元建模计算针对拉索失效、正常活载和超载运营、基础变位等主要的风险因素对拉压支座受力和变形的影响进行了量化分析;结合层次分析法和专家调查结果确定了影响该桥拉压支座在运营阶段失效风险的最终风险识别表;得到了该桥拉压支座在正常活载作用下的安全储备大小，以及恒载、正常活载和超载状况下拉压支座的受力状态;提出了6组有一定发生概率的最不利荷载组合，讨论了这类组合下拉压支座的受力状态; 最后，总结提出了适用于论文所依托实桥的四种风险损失影响类型，采用模糊数学理论结合专家调查结论的模糊综合评判法对各个风险因素发生的概率与损失大小进行了定量计算和综合评价，得到了影响该桥运营期间拉压支座失效的风险因素总权重排序;对拉压支座失效后全桥的正常使用情况进行了探讨，得到了拉压支座失效后该桥正常使用状态下活载承受能力的衰减规律，同时为该拉压支座的更换提出相应方案，供同类型工程参考。 |
| 作者： | 黄莹颖 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 田仲初 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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