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响应面有限元法在既有混凝土桥梁可靠度分析中的应用
| 论文题名： | 响应面有限元法在既有混凝土桥梁可靠度分析中的应用 |
| 关键词： | 既有混凝土桥梁;本构关系;材料非线性;可靠度;响应面有限元法 |
| 摘要： | 调查研究表明，桥梁因结构损伤、材料老化等原因而发生承载力不足问题日益突出，如何对现有桥梁进行有效的评估和可靠度计算，已成为国内外桥梁工程学术界高度关注的一个世界性课题。 混凝土老化是既有钢筋混凝土桥梁力学性能下降的一个重要方面，采用合理的混凝土本构关系是进行钢筋混凝土桥梁力学分析的基础。本文通过试验测定了老化混凝土单轴受压状态下的应力应变曲线，该曲线表明老化混凝土在初始受压时，就表现出较大的非线性特征，在较小的应力作用下就产生较大的变形，峰值强度降低，弹性模量降低，整个曲线形状变尖。 本文以试验钢筋混凝土简支梁为工程背景，利用大型有限元程序ANSYS，考虑材料非线性，采用三维实体单元建立模型对试验梁的极限承载能力、挠度以及应力应变等进行了数值模拟计算。计算结果表明，试验梁的破坏为跨中截面处的受压破坏，这与试验过程中观察到的试验现象是一致的。从而验证了本文所建模型的正确性和可靠性。 提出了一种实用可靠度算法—基于ANSYS的响应面有限元法，通过得出的累积分布函数曲线，计算试验梁在不同荷载作用下正常使用极限状态的挠度可靠度。计算需要通过循环迭代来完成。在可靠性分析的基础上，对试验梁进行参数敏感性分析，结果表明在影响试验梁挠度可靠性的因素中，钢筋弹性模量的影响最大，梁高和主筋面积对试验梁的挠度可靠性影响也很大，而顶板厚度和混凝土保护层厚度的影响则相对较小。 |
| 作者： | 陈建英 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张建仁;刘扬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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