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基于响应面法的预应力混凝土梁桥可靠度分析与寿命预测
| 论文题名： | 基于响应面法的预应力混凝土梁桥可靠度分析与寿命预测 |
| 关键词： | 公路桥梁;简支梁桥;时变可靠度;桥梁强度 |
| 摘要： | 桥梁作为公路交通的咽喉，在交通中有着举足轻重的作用，我国有一定数量的桥梁发生老化、损伤现象，承载能力明显降低，导致危桥数量逐年增多，事故频发，因而迫切需要对桥梁进行定期检测，并在检测资料的基础上进行可靠度分析，以便确定合适的维修加固方案，获得更大的经济效益。对于新建桥梁，也需要确定桥梁的可靠度，并预测其使用寿命，对桥梁做出科学评估，因此，研究桥梁可靠度计算及其寿命预测不仅有重要的科学价值，而且具有广泛的工程应用前景和重大的社会效益和经济效益。本文以一座标准跨径的预应力简支梁桥为分析对象，分析了结构体系在各种失效模式下的可靠度及各影响因素的敏感性，分析了桥梁体系的时变可靠度，并在此基础上预测了桥梁使用寿命。主要研究内容如下： ⑴在可靠度的理论的基础上，介绍了利用有限元软件ANSYS进行可靠度分析的方法，并用一个板结构的实例证明了蒙特卡罗法和响应面法分析结果的正确性。 ⑵在有限元软件中建立模型，对桥梁进行三维整体分析，根据结构分析，确定了桥梁体系分别在承载力极限状态和正常使用极限状态下的失效模式。并在文献统计结果的基础上，确定了桥梁结构抗力和荷载各种随机变量的概率模型。采用响应面法进行桥梁可靠度分析，得到不同失效模式下桥梁体系的失效概率及可靠指标，并分析了各随机变量在不同失效模式下的敏感性。 ⑶在桥梁运营过程中，由于外界环境因素和材料自身因素的影响，结构的抗力随时间不断降低，因而桥梁的可靠度是一个时变的量，在现有研究成果的基础上，确定了影响抗力降低的各种因素及其随时间的变化函数。并采用时间离散法，分别计算各时间点的可靠度，得出结构的可靠指标随时间的变化曲线，根据可靠指标预测了桥梁的使用寿命。 |
| 作者： | 钟佩 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王向阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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