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特重车荷载作用下混凝土梁桥可靠性评估研究
| 论文题名： | 特重车荷载作用下混凝土梁桥可靠性评估研究 |
| 关键词： | 特重车;混凝土梁桥;可靠性评估;分项系数;目标可靠度指标 |
| 摘要： | 随着国外引进和国内制造的石化、冶金、电力等工业设备日益向大型化、重型化发展,以大型运输构件为主的特重车在公路运输行业领域也渐渐频繁地出现。特重车荷载是对桥梁结构承载能力的直接挑战。由于我国最常见的桥梁类型是钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构,因此有必要对特重车过混凝土桥梁安全性做深入的研究。 可靠性评估方法是利用概率论对既有桥梁的病害状况,承载能力,以及安全性、耐久性、适用性进行综合分析的一种手段。本文依托广东省交通运输厅科技项目(2010-02-16)“特重车过桥确定荷载限值的可靠度方法研究”,以特重车过桥为背景,以可靠度理论为手段对特重车荷载通过既有桥梁的安全可靠性进行研究。主要研究内容和成果如下: (1)通过对混凝土结构可靠度研究现状和特重车方面的研究成果进行总结,对既有混凝土桥梁的已有评估方法进行优缺点评比,对结构可靠度基本理论和分析计算方法进行整理,以及对桥梁结构失效准则和失效模式、结构抗力概率模型、恒载效应概率模型与特重车荷载概率模型进行研究分析,为本文奠定了研究理论基础。 (2)根据对地磅秤所引起的特重车变异性和特重车轴重、轴距变异性的总结分析,本文采用了标准正态分布对特重车的荷载效应模型进行模拟,当特重车荷载效应取值为单位1时,其变异数为0.0368。 (3)提出了改进的年失效概率法,并对年失效概率的分布采用线性递增进行模拟,以及提出了建桥初期的目标可靠度进行限值的做法,避免了原年失效概率法在结构竣工投入使用时目标可靠度指标趋近于无穷大的缺陷。 (4)在拟定特重车初始分项系数为1.00、1.02、1.04、1.06、1.08、1.10、1.12和1.14情况下,计算了特重车荷载效应的与恒载效应的比值分别为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0时的桥梁结构可靠度指标,计算结果表明特重车荷载效应分项系数最佳取值为1.08,最终形成了的特重车过桥安全可靠性评估的判别公式。 (5)对224t、287t、412t和559t四种级别的特重车作用下8m、10m、13m、15m、18m、20m跨径的普通钢筋砼简支T梁桥和25m、30m、35m、40m跨径的预应力钢筋砼简支或连续T梁桥进行了安全可靠性评估。计算评估结果表明,当桥梁跨度小于特重车车长时,其荷载效应值相对比较小；当跨度增加到比特重车更长时,其荷载效应值将会显著增大；连续梁桥比简支梁桥受力更合理,能够承受较大的特重车荷载。 |
| 作者： | 何爱德 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 姜海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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