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基于系统可靠度理论的梁式桥结构承载力评估研究

刘泽欣  
【摘要】:桥梁结构在交通运输网中占据特殊的地位,其可靠性问题十分重要。如何正确、合理的评估桥梁结构的可靠性及适用性,已逐渐成为国内外学者所关注的热点问题。 系统可靠度理论是一门新兴的边缘学科,将其应用于桥梁结构评估中,可以科学准确地评价桥梁结构系统的可靠性,从而正确指导桥梁结构的设计,同时也可以为不同类型桥梁的评估提供统一的标准。本文以系统可靠度的理论与算法为依据,研究梁式桥结构承载力的评估方法。 论文总结了结构可靠度的基本理论,并以新规范为基础,根据误差传递公式推导了钢筋混凝土典型构件承载力的概率评估模型;归纳现有的系统可靠度计算方法,并分析各自的特点及适用范围;引入了系统的分析思想,将梁式桥的上部结构视为系统,研究其承载力的概率分析方法:(1)用“JC”法编制程序计算系统可靠度分析所需的有关参数;(2)通过对实桥的调查,分析梁式桥损伤对结构系统的影响,探索钢筋混凝土梁式桥的系统失效准则;(3)用有限元软件(ANSYS)建立梁式桥结构的弹塑性分析模型;(4)将增量荷载法与分枝一约束法相结合应用于结构系统主要失效模式的搜寻;(5)应用递归线性化算法逐步递归极限状态方程,从而最终达到简化求解的目的;(6)在分析梁式桥结构特点及其对系统可靠度影响程度的基础上,得出了该桥型概率评估中应考虑的相关性因素;论文还给出了梁式桥承载力的系统可靠度评估流程,并结合实桥算例考察了设计参数的变化对系统可靠度的影响。 本文的研究成果,可供梁式桥承载力可靠度评估参考。


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