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基于抗力时变特性的内河框架码头可靠度分析
| 论文题名： | 基于抗力时变特性的内河框架码头可靠度分析 |
| 关键词： | 内河框架码头;结构全寿命;抗力时变特性;可靠度分析;钢筋锈蚀 |
| 摘要： | 码头结构在长期使用过程中，受自然环境、使用条件和内部材料等因素的影响，钢筋混凝土构件易产生钢筋锈蚀、混凝土碳化以及钢筋与混凝土间粘结力降低等现象，导致其抗力随时间不断的降低。本文应用可靠度理论，提出考虑钢筋混凝土构件时变特性的内河框架码头全寿命分析方法，并通过算例说明如何运用该方法计算随时间变化的结构物可靠度。论文的主要工作和结论包括以下内容: (1)基于混凝土锈胀开裂过程的随机性，考虑内河环境中混凝土碳化引起的钢筋锈蚀作为混凝土结构劣化的主要环境作用因素，提出了一种预测钢筋锈蚀程度的概率模型。基于该模型，采用蒙特卡罗法模拟码头横梁性能退化过程，得到钢筋锈蚀率在不同时段的概率分布，实现了混凝土构件“混凝土碳化-钢筋锈蚀-混凝土开裂-钢筋锈蚀加剧-构件承载能力下降”的性能劣化全过程数值模拟。模拟结果表明钢筋锈蚀率的分布特征随时间变化。 (2)本研究将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程，将其离散为设计使用期内不同时间段相应极值的随机变量，同时假设以最危险构件的可靠度代表整个结构系统的可靠度，采用JC法计算结构物的时变可靠指标，建立了基于抗力随时间变化的内河框架码头可靠度计算模型。 (3)以某内河钢筋混凝土框架码头为背景，基于本文的研究方法，采用MATLAB编程计算码头构件时变可靠指标。在此基础上分析码头主要构件因钢筋锈蚀和混凝土劣化造成的可靠指标退化过程，从结构可靠性理论方面对结构的剩余寿命进行定量的评估。结果表明钢筋开始锈蚀时间是结构抗力退化的一个重要时间节点，在码头设计时推迟钢筋开始锈蚀时间对码头结构的安全性和耐久性有重要的意义。 |
| 作者： | 凌皓 |
| 专业： | 水利工程;港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 何光春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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