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气候变化对风荷载作用公路桥梁可靠性的影响
| 论文题名： | 气候变化对风荷载作用公路桥梁可靠性的影响 |
| 关键词： | 气候变化;荷载作用;公路桥梁;可靠性分析;年最大风速;工程结构可靠度;风荷载;基准期;基本风压;北京;时段;设计统一标准;离散性;计算;弯矩承载力;受弯承载力;桥梁安全性;可靠度分析;失效模型;软件估计 |
| 摘要： | 气候变化导致风的特征产生变化,而风荷载是结构的重要荷载。气候变化引起的风荷载变化对桥梁安全性产生影响。由于风速的变化随时间存在不确定性,使得风速的变化对桥梁可靠性的影响成为了一个特别需要研究的课题,而对实际桥梁的设计、维护有着重要影响,而这方面国内研究还极少。 根据北京地区实际风速变化服从极值Ⅰ型分布(Gumbel),本文采用《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153-92)中的风荷载模型,建立由风荷载等不确定参数组成的桥梁失效模型,运用可靠度理论对北京地区54511测站的近59年的实际年最大风速以及假定风速增大10％与20％的情景下,按100年基准期从连续桥梁受弯承载力角度进行可靠度分析,建立该桥梁可靠指标与弯矩承载力之间的关系,风速增大后,桥梁的可靠度减小。 由于北京地区实际风速呈减小的趋势且离散性也减小,当按每30年递进的时段进行风速分析,当承载力矩恰与风荷载施加的外力矩相等时,计算显示结构可靠度变化将呈现下降趋势,与上述计算结果不符。 文章对59年风速数据按每10年为一时段运用matlab软件估计了未来30年的年最大风速值,所估计的风速值的均值比前59年的风速值偏小,且其离散性减小;而按照每30年时段风速对桥梁可靠性分析,得出的可靠度变化并非只呈现增大的趋势。说明桥梁受风荷载作用时,可靠度变化不仅与风速均值有关,还与风速的离散型有关,也即桥梁的可靠性变化与风速的分布变化规律有关。计算结果显示,1981-2009年的基本风压值减小为0.21KN/m2,与现有《荷载规范》规定的北京地区100年基准期风压值为0.5KN/m2,文章给出建议规范中的基准期基本风压参考值为0.25 KN/m2。 |
| 作者： | 郑静 |
| 专业： | 防灾减灾及防护工程 |
| 导师： | 王元丰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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