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原文传递既有钢筋混凝土桥梁安全性耐久性综合评估方法研究

论文题名：	既有钢筋混凝土桥梁安全性耐久性综合评估方法研究
关键词：	钢筋混凝土桥梁;承载力;反演;安全性;耐久性;模糊推理;神经网络;遗传算法;专家系统;时变可靠度;寿命预测;折现率;维修加固策略
摘要：	近年来桥梁劣化损伤现象日益严重和普遍,桥梁的管理和维修优化决策已经引起世界性关注.桥梁劣化损伤现象日益严重和普遍,而可以用于维修加固桥梁的资金却非常有限.对于桥梁群,为了将有限的资金用于最迫切需要维修加固的桥梁,在保证桥梁安全的前提下,使有限的资金发挥最大的效益;对于单座桥梁,尽可能使桥梁生命周期成本最低.二者都迫切需要对既有桥梁的安全性、耐久性进行正确的评定,并在此基础上制定最优维修加固策略.针对目前既有桥梁安全性与耐久性评估及维修加固决策中存在的问题,本文结合辽宁省交通厅重点科技攻关项目0101:在役桥梁质量分级指标安全性、耐久性综合评定方法研究,主要开展了以下几个方面的工作:1、对从实际桥梁上替换下来的8根钢筋混凝土旧梁与5根钢筋混凝土新梁进行了弯曲对比荷载试验.分析比较了钢筋混土新、旧梁的截面应变、挠度、最大裂缝宽度、最大裂缝高度在各级荷载下的变化规律.2、根据现有的钢筋混凝土梁的抗剪试验资料,研究预裂后循环加载对斜截面承载能力和斜裂缝宽度的影响,以及预裂后循环加载情况下表观损伤特征(斜裂缝宽度)与承载率(承受的荷载与破坏荷载的比值)之间的对应关系,从而为根据表观损伤特征评估钢筋混凝土梁的抗剪承载能力提供参考.3、以裂缝宽度、裂缝相对高度(裂缝实际开展高度与梁截面的比值)、挠度、混凝土强度、配筋率、钢筋屈服强度、钢筋直径、钢筋粘结特性系数、保护层厚度作为输入层向量,以受弯承载率(即所受荷载占其极限承载能力的比率,也可称为承载状态)为输出层向量,建立了反演钢筋混凝土梁受弯承载率的神经网络模型.4、在分析钢筋混凝土梁桥受力特点的基础上,建立了桥梁安全性综合评定模型,该模型目标层评估项目"安全性"的因素集为{主梁(或板梁)、盖梁、横隔梁、桥面板、支座、墩台、地基);指标层评估项目"主梁(或板梁)"、"盖梁"、"横隔梁"、"桥面板"、"支座"、"墩台"、"地基"的因素集为{承载能力、构造、挠度、裂缝}.根据《公路养护技术规范》,将桥梁安全性分为四类(五个状态),相应的评语集为{一类(完好/良好状态)、二类(较好状态)、三类(较差状态)、四类(坏的状态)、四类(危险状态)},并且采用模糊综合评判法评定桥梁的安全性等级.5、桥梁耐久性评估过程实质上是模糊推理过程,本文将模糊推理、神经网络、遗传算法三种技术有机融合在一起,建立了基于自适应神经-模糊推理系统ANFIS和遗传算法的桥梁耐久性评估专家系统.6、提出了一种基于时变可靠度预测钢筋混凝土梁桥的剩余使用寿命进而制定生命周期最优维修加固策略的新方法.
作者：	杨则英
专业：	结构工程
导师：	黄承逵
授予学位：	博士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文