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在役连续刚构桥主梁结构拆除安全风险研究
| 论文题名： | 在役连续刚构桥主梁结构拆除安全风险研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;主梁结构;拆除过程;风险评估 |
| 摘要： | 上世纪90年代，我国建成了大量连续刚构桥，由于交通量增加以及当时施工技术的限制，部分连续刚构桥在经过几十年的运营后出现腹板开裂等多种病害，不能满足安全服役要求，需要进行上部结构拆除置换。为保证桥梁拆除置换施工过程的安全，避免由于拆除施工引起下部结构损伤，需要对桥梁拆除施工全过程中的结构构件行为进行预测。由于桥梁在几十年运营后其技术状况与新建桥梁存在较大差异，且经过多次维修加固，如何准确考虑在役桥梁损伤及加固措施对拆除过程中结构行为的影响成为一大难题。同时结构拆除过程中存在较多不确定性，需要建立基于概率理论的桥梁拆除安全风险评估方法。本文针对桥梁拆除阶段建立了桥梁精细化模型以及相应的风险评估方法，并以某大跨度连续刚构桥为工程依托对所建立方法进行了工程验证，主要工作内容及成果如下： （1）结合在役桥梁检测数据以及成桥阶段荷载试验，通过数值模型的建立对拆除前桥梁的状况进行了分析，在数值模型中考虑了损伤与加固联合作用。在此基础上对连续刚构桥拆除阶段的结构行为进行了分析并与实测数据进行了对照，精细化模型最大误差仅为4.8mm，所建立的模型精度满足要求。 （2）基于确定性分析，构建了多概率风险分析模型，多概率风险分析模型包括：风险事件发生概率以及致险概率。考虑拆除时主梁挠度超限的情况进行桥梁风险事件的识别并进行了参数敏感性分析。根据敏感性分析的结果，选取了相应的参数，通过统计数据抽样计算了风险事件发生的概率； （3）通过有限元模型与神经网络相结合的方式，利用代理模型对致险概率进行定量化计算，并对多概率进行耦合计算，得到桥梁拆除时主梁安全风险等级为三级风险。根据风险概率计算值选择有效的施工控制措施，通过所建立的评估模型确定施工控制措施的有效性，加入施工控制措施后桥梁拆除时主梁安全风险等级由三级风险变为一级风险，验证了施工控制措施的有效性； （4）结合所依托的工程，开展连续刚构桥拆除过程中结构行为监测，对所建立精细化分析模型进行验证，表明了本文方法的合理性，为后续类似桥梁的拆除工程风险计算提供依据。 |
| 作者： | 刘子钦 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 韩冰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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