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基于疲劳腐蚀与重载耦合作用下的钢-混凝土组合桥梁时变可靠度研究
| 论文题名： | 基于疲劳腐蚀与重载耦合作用下的钢-混凝土组合桥梁时变可靠度研究 |
| 关键词： | 钢-混凝土组合桥梁;重载;疲劳寿命;可靠度;抗力模型;荷载控制标准 |
| 摘要： | 随着国家现代化建设的需要，公路运输起着不可缺少的作用。在国家现代化建设进程中，大件运输超重车作为一种不可或缺的特殊车辆，其对公路桥梁的要求较高，同时钢-混凝土组合梁由于其独特优点大范围应用于公路桥梁中，因此大件运输超重车对钢-混凝土组合梁的影响需要进行具体研究。本文依托钢-混凝土组合梁实际工程，通过研究大件运输超重车单独沿桥梁中线行驶、单独靠边行驶以及大件运输超重车辆与社会车辆同时通过桥梁这三种行驶方式对组合梁造成的疲劳损伤和组合梁的剩余使用寿命，同时根据可靠性理论考虑组合梁在疲劳腐蚀作用下大件运输超重车过桥时对桥梁处于不同使用状态和不同使用时间的可靠度影响。本文主要研究内容如下： （1）基于结构可靠性理论，研究了桥梁结构处于设计基准期内任意时刻的可靠指标计算方法，同时也研究了串联、并联和串-并联三种结构体系的可靠指标的计算方法。 （2）探讨了影响组合梁抗力退化的因素并统计分析了已有的材料强度变化模型，根据混凝强度变化模型和混凝土疲劳损伤模型构建了混凝土随时间变化的耦合强度模型，并且在已有的钢-混凝土组合梁的承载力计算模型的基础上，给出了钢-混凝土组合梁在疲劳腐蚀作用下的计算模型。 （3）通过对大件运输超重车的数据进行统计分析，确定了两种常用的大件运输超重车荷载模型，并且对组合梁中钢梁底部应力进行了敏感性分析，同时根据疲劳损伤模型，研究了超重车不同行驶状态下的组合梁的疲劳寿命，并以疲劳寿命为控制标准，对大件运输超重车的总重控制给出建议。 （4）研究了桥梁结构的荷载效应概率模型以及桥梁抗弯承载概率模型，同时采用MonteCarlo方法研究了组合梁刚度的概率模型，并且基于承载能力极限状态和正常使用极限状态建立结构功能函数，对大件运输超重车过桥的可靠指标进行研究分析，并以可靠指标为控制标准，对大件运输超重车的过桥方案和过桥总重控制给出合理建议。 |
| 作者： | 史小川 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张柳煜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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