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基于时变可靠度的桥梁剩余承载力评估
| 论文题名： | 基于时变可靠度的桥梁剩余承载力评估 |
| 关键词： | 现役结构;桥梁可靠度;承载力评估;车辆荷载;桥梁动力响应 |
| 摘要： | 现役结构的损伤识别、可靠性评估以及剩余使用寿命预测，是目前我国工程界急待解决的问题。本文在建立抗力衰减模型及桥梁荷载模型的基础上，通过建立承载能力极限状态方程，分析计算桥梁可靠度随时间的变化情况，将动态可靠度理论与损伤评估结合起来，并将结构影响因素时变模型推广应用到有限元模拟中。 在借鉴前人研究成果的基础上，首先分别考虑影响抗力衰减的各种因素，建立混凝土强度、钢筋强度、钢筋截面积的历时变化以及钢筋与混凝土的粘结退化等模型，在此基础上建立多因素综合作用下的结构抗力衰减模型。其中的重点是钢筋截面的历时变化对抗力衰减的影响，考虑钢筋的锈蚀以及疲劳损伤的因素建立钢筋截面面积时变模型。 荷载是桥梁结构上的主要作用之一，包括恒载及车辆荷载，将其均视为随机变量。依据国内外各种调查资料，分别引入恒载及车辆荷载随机变量模型，其中恒载呈正态分布，车辆荷载为极值I型分布。 在抗力衰减模型及桥梁荷载模型的基础上，推导出了损伤状态下桥梁结构承载力极限状态方程。将可靠度理论引入桥梁结构的评定中，并根据该方程中抗力是时间的函数，对一个具体工程实例，应用所建立的结构抗力时变模型编制相应的程序，计算桥梁构件的时变可靠指标，并进行对比分析。然后，根据目标可靠度，对桥梁体系的寿命做出初步预测。 结合抗力影响因素时变模型，模拟不同状态下的桥梁静动载试验的过程。理论上建立车辆荷载作用的动力模型，将车辆模拟为三自由度模型，桥梁选用简支梁，并且应用有限元软件ANSYS对系统进行模拟的方法，模拟系统模型，并且模拟静载试验以及匀速跑车试验的几种工况，分析静载试验应力一应变关系以及匀速跑车试验时桥梁的动力响应。并与实桥检测结果相比较，结果比较接近。 |
| 作者： | 杨栋 |
| 专业： | 防灾减灾及防护工程 |
| 导师： | 狄生奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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