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斜拉索在车辆荷载下的安全概率评价
| 论文题名： | 斜拉索在车辆荷载下的安全概率评价 |
| 关键词： | 大跨度斜拉桥;荷载效应;结构抗力;失效概率;安全评估;车辆荷载 |
| 摘要： | 本文主要研究目的在于大跨度斜拉桥斜拉索在车辆荷载作用下的安全性能，对大桥在运营过程中的使用状态进行安全评估，以及通过概率性分析得到斜拉索结构体系的可靠性指标，为斜拉索的设计以及已建桥梁斜拉索的维护提供科学依据。本文进行了如下几个方面的研究工作： 首先对大跨度斜拉桥结构的使用现状、损伤成因以及可靠性评估的研究方法进行系统的回顾和总结；提出了大跨度斜拉桥结构体系安全概率评价的主要方法，确立应用结构可靠度理论和结构体系可靠性理论定量分析大跨度斜拉桥结构安全问题的理论体系。 其次，鉴于现有桥梁所承受交通荷载的特殊性和复杂性，在进行实地交通流量调查的基础上，运用Monte—Carlo模拟方法编写随机车流模拟程序，建立评估荷载的概率分析模型；同时基于研究实例的设计资料建立有限元分析模型，得到拉索荷载效应影响面，通过模拟随机车流在影响面上加载得到荷载效应概率模型，并且使用外推法得到不同设计期下的荷载效应最大值模型； 然后以现有斜拉桥结构的检测和实验结果为依据，研究斜拉索的历时变化模型。分析影响斜拉索强度的各种因素，利用钢丝分级的概念划分钢丝锈蚀程度，并且引入有关实验数据确定了钢丝锈蚀演变历程，从而计算了斜拉索整个设计使用期中强度的均值函数和方差函数，最终建立斜拉索抗力时变概率模型； 最后利用所提出斜拉索体系安全概率评价方法，并结合有关研究资料，编制结构可靠度实用分析程序。通过大跨度斜拉桥工程实例分析，分别计算了大跨度斜拉桥斜拉索体系时变可靠度和失效概率，并运用所提出的可靠度评估标准对计算结果进行了评估，从而掌握了大跨度斜拉桥使用过程中的安全性能演变过程，为结构的使用和维护提供了依据；并且根据拉索抗力以及荷载模型，研究了斜拉索安全系数允许值，为大跨度斜拉桥的设计优化提供了理论依据。 |
| 作者： | 罗春晖 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈艾荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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