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钢混结合段疲劳损伤风险与养护决策模型研究
| 论文题名： | 钢混结合段疲劳损伤风险与养护决策模型研究 |
| 关键词： | 钢混结合段;桥梁结构;疲劳损伤;风险评估;养护决策 |
| 摘要： | 随着钢混结合段在桥梁结构中的应用日益增多,开展钢混结合段疲劳损伤风险评估及养护决策模型研究,对于保证桥梁安全具有深远意义。 论文分析了钢混结合段的疲劳影响因素,针对某依托工程并通过ANSYS分析了实桥钢混结合段应力分布规律,得到应力集中程度;利用风险评估中的钢混结合段风险概率模型计算风险损伤概率,从而得到钢混结合段疲劳风险评估方法。结合经济学公式,选取符合多目标优化原则的管养成本及效益参数,建立了钢混结合段全寿命成本分析及预测的理论模型。 论文主要研究内容和研究成果如下: 1、基于疲劳影响的钢混结合段全寿命周期研究框架构建 构建钢混结合段全寿命周期研究的基础框架,建立钢混结合段全寿命周期研究的目标体系,分析结构全寿命周期研究核心体系间的关系,并在此基础上分析钢混结合段疲劳破坏主因,确定结构全寿命周期研究的基本内容。 2、钢混结合段的疲劳损伤影响因素 通过对公路钢混结合段疲劳方面存在的研究现状、类别、成因分析和防护措施进行简单的描述,系统而全面的阐述了钢混结合段疲劳破坏及其原因,并利用ANSYS软件对某大桥的钢混结合段进行了有限元分析,确定了其易发生疲劳损伤的疲劳源,为文章的其余部分研究提供了理论依据。 3、因疲劳引起的钢混结合段全寿命周期内风险评估研究 分析钢混结合段风险评估的内涵及意义,研究钢混结合段风险评估的损伤风险概率的分析方法及相应的损失模型,建立基于效益函数的风险决策模型,以此建立钢混结合段风险评估的分析方法,计算得到构件疲劳损失度及随机荷载作用下构件疲劳破坏的概率,为下文结合桥梁状况指标,得到构件的疲劳等级做铺垫。 4、钢混结合段管养计划的选择及其对成本分析 依据疲劳风险因素及经济因素,从钢混结合段全寿命管养计划的内涵出发,详细描述钢混结合段在疲劳风险影响下,确定构件的疲劳等级,结合经济学公式,选取符合多目标优化原则的管养成本及效益参数,并在此基础上建立基于钢混结合段全寿命成本分析及预测的理论模型。利用EXCEL程序建立适用于基于疲劳损伤的大跨径混合主梁斜拉桥全寿命周期成本分的数学模型LCASCSF。 5、基于以上研究对全文进行总结 对全文进行总结分析,提出创新点及有待解决的问题,为以后的疲劳风险影响下的构件风险评估研究及因该风险影响的管养成本分析提供参考,并对可能进行的管养方案提出建议。 总之,由于钢混结合段的建设及投资很高,相对资源消耗极大,因此,为了节约成本,获取长远收益,亟需加强钢混结合段全寿命周期的理论及应用研究。 |
| 作者： | 李博渊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘永健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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