文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
现役预应力混凝土梁桥时变失效树及使用寿命预测研究
姓名:李季
申请学位级别:硕士
专业:公路桥梁与渡河工程
指导教师:何雄君
20090501
摘要在现代公路交通中,预应力混凝土梁桥由于整体性好、结构刚度大、抗裂时间的增长,暴露在外界环境中的桥梁结构由于受到各种腐蚀介质的作用而出现耐久性减弱、承载能力下降等现象,这极大地影响了桥梁结构的正常使用。本文以结构系统可靠度理论和结构材料的时变特性为基础,研究了随时间变化的桥梁系统可靠度,提出了通过比较每个基准期内结构系统可靠度指标与目标可靠度指标来预测桥梁结构的使用寿命。文章所使用的理论分三部分,第结构耐久性的各种因素;第二部分为结构构件可靠度分析,介绍了结构构件可靠度基本理论和构件可靠度计算方法,完整地给出了构件结构可靠度分析的过程,随后介绍了结构时变可靠度分析,并在最后研究了梁桥结构抗力和荷载作用的概率统计模型以及桥梁结构的概率极限状态分析;第三部分为结构系统可靠度分析,依次介绍了结构系统可靠度的基本问题、结构系统主要失效模式的识别和舷陆绶ǖ慕峁瓜低呈Ц怕实募扑恪F渲型ü饕JJ的识别建立了结构系统的失效树,通过舷陆绶ḿ扑愠鼋峁瓜低车氖效概率。在结构系统可靠度分析和结构构件时变可靠度分析的基础上,提出了通过计算结构时变系统可靠度指标来预测桥梁的使用寿命的方法。基于以上的理论分析,本文对某预应力混凝土连续梁桥进行时变系统可靠度分析。结合有限元分析和结构抗力时变分析的结果,,建立结构系统失效树模型:采用法计算各主要失效模式的可靠度指标;采用舷陆绶椒ḿ扑憬峁沟南低呈Ц率;结合抗力时变分析的结果,计算各基准期内的结构系统可靠度指标,比较其与目标可靠度指标最终得到结构的使用寿命。从而,为现役桥梁运营状况评估和桥梁设计提供了依据,也为同类型桥梁的维修提供了决策支持。关键词:预应力混凝土桥梁;耐久性;可靠度指标;主要失效模式;时变系统可靠度;使用寿命性好,特别是主梁变形挠曲线平缓等优点而得到了广泛的应用。随着桥梁服役因此,基于结构寿命预测的桥梁评估就有着重要的意义。一部为结构耐久性分析,通过结构耐久性分析研究,列出了影响预应力混凝土武汉理工大学硕士学位论文
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:露雪日期:竺兰独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑文,并向社会公众提供信息服务。
第滦髀课题背景随着我国国民经济的持续高速发展,公路交通在国民经济中已经占有很重要的地位,而桥梁系统则是公路整个体系中的重要控制环节,同时也是国家重要的基础设施投资项目。我国自年建成国内第一座预应力混凝土公路桥以来,由于其整体性好、结构刚度大、抗裂性好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝数量比之普通混凝土桥大为减少使得行车更为舒适,并且设计、施工都中得到广泛运用。同时伴随着标准构件和斜拉桥等新桥型的应用,预应力混凝土结构将在桥梁的建造中起到主导地位【俊尽管全世界大多数国家在很长一段时间内新桥的建设是重点,但随着经济的发展,在很多道路上交通量呈现出指数般增长,其中大型重载车辆的数量也在逐年增加,以及恶劣的外界环境的影响和养护不足都使得一些的正常运营桥梁出现不满足承载力要求并日趋严重。与此同时,由于过载导致的结构出现的裂缝也影响到了桥梁结构的耐久性和安全性。大量出现的存在缺陷影响了桥梁的正常运营:据美国联邦公路总局统计,,万ё涣形>哂薪峁谷毕荩磕晷杼婊的桥梁在е千座左右,规划的桥梁修复与替换方案估计耗资亿美元。而美国土木工程师协会估计世纪前二十年美国有的国家肚帕翰荒苈阋G蟆T谟⒐%的桥梁修建于年以后,设计寿命为辏欢诓坏/杓剖倜氖褂檬奔浜螅头⑾执蟛糠智帕盒枰N蕖在印度,大约%的公路桥梁需要替