文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于症状可靠度既有网架结构维护策略及寿命预测研究
姓名:王祥
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:肖南
2013-03-08
摘要关键词:基于症状可靠度、网架、寿命预测、维护策略、概率设计、灵敏度采用有限元软件母怕噬杓颇?镻,进行可靠度计算和灵敏度分网架作为大跨空间结构的典型代表,近三、四十年才在国内外得到迅速发展。对于既有网架结构的检测鉴定,国内外未见较系统的研究成果和工程应用。目前对于既有结构的状态评估主要集中于混凝土结构和桥梁领域,采用的方法主要有三种:传统经验法、实用鉴定法和可靠性鉴定法。重点介绍了相对科学的可靠度鉴定法,包括拟建结构可靠度理论和既有结构可靠度理论。讨论了拟建和既有结构可靠度理论的区别,主要表现在抗力和荷载统计规律,以及计算可靠度考虑的时间区间不同。介绍基于症状的可靠度方法,给出了详细的推导过程,以期更好地理解这一全新方法。介绍了威布尔分布和比例风险模型,并将其与基于症状的可靠度相结合,作为不同结构或构件可靠度之间的纽带。建立了正放四角锥网架有限元模型,引入已有钢材腐蚀规律曲线,模拟实际结构腐蚀过程。进行多次有限元计算,得到结构“腐蚀”过程中的症状变化。参考已有研究成果,取网架任意杆件破坏作为网架结构的极限状态。析。利用秩相关系数计算灵敏度,通过灵敏度分析获得重要杆件,作为网架结构构件维护的重点对象。获得最大和最小应力杆件号概率分布,借鉴掷喾ㄔ恚岢隽伺斜鸺嗖飧思谋曜迹ǔ鱿指怕式洗蟮母思抛魑网架结构结构健康监测的重点对象。应用基于症状的可靠度方法,对这些重点监测的杆件进行可靠度评估和寿命预测,取最小值作为网架结构的剩余寿命值。Ⅱ
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致谢待工作一丝不苟,行事严谨的态度让学生印象深刻。研究成果的基础上完成的,也要感谢师弟詹海雷、杨逢春以及师妹万洁在学术上本文是在导师肖南的悉心指导下完成的。导师在论文的选题、成文和定稿整个过程中付出了极大的心血。肖老师给学生提供了广阔的学术平台,宽松的科研环境,让学生能够自由追随研究兴趣。同时,导师也给予学生充分的实践机会,让学生应用所学知识解决实际工程问题,给今后的职业发展打下基础。肖老师对感谢空间结构研究中心的董石麟院士、关富玲教授、罗尧治教授、邓华教授、高博青教授、赵阳教授、袁行飞教授、苏亮副教授对学生学习上的关心和帮助。空间结构中心的老师们学识渊博、治学严谨、工作认真负责,老师们的教诲将使学生受益终身,时时鞭策学生不断地努力进取。感谢同门赵文争、钟晓俊、张海钧师兄以及李莎师姐的帮助,本文是在他们的支持。感谢办公室林寅、方少文、王震师兄在我遇到公式推导、编程和有限元计算等问题时答疑解惑。感谢同窗好友余俊伟、王海、熊前锦、庞岩峰、顾观东、索靖、吴静云、陈冲和郑超等同学在学习和生活上的帮助。感谢办公室胡可、李阿龙、张瑛、宋靖、于磊、李国清和邵寿磊等师弟师妹,你们的加入延续和增添了办公室的学术氛围。在浙大求学期间与你们相处的时光,将会是一段美好的记感谢女友刘实欣一如既往的鼓励和支持。父母年近半百仍在辛勤操劳,儿子未能早日为家庭分忧解难。唯有再接再厉,报答父母养育之恩最后,感谢在百忙之中评阅本文和出席论文答辩的各位专家、教授。王祥二零一三年三月于浙大紫金港忆。
第滦髀引言车辆等荷载,经受风、雨、雪、冰和日照等气象作用,以及波浪、水流、土压力原苏联的统计资料,按单位产品计算,改建比新建可节约投资%,缩短工期建筑物在服役期间,要承受各种各样的荷载和作用。比如承受设备、人群和和地震等自然作用。在经过一段时间的使用之后,建筑物难免会出现腐蚀、老化的现象,建筑物的可靠性会降低。建筑物的安全性与人民的生命财产息息相关,人们比较关注建筑物在将来什么时候需要维修以及哪些部位需要进行维修等问题。投资少,工期短,省空间是维修改造与新建相比具有的三个突出优点。特别是时间和空间的节省,能够不至于过多影响工业生产和商业活动的经济效益。据%,收回投资的速度比新建快丁緇】。倘若建筑物的使用功能发生改变,与设计时考虑的荷载或作用相比,新的使用功能对应的荷载或作用值可能更大一些,建筑物使用者关注的核心问题仍然是建筑物在实际的使用过程中是否真正可靠,是否能够完成预期的使命。建筑物实际具有的可靠性,既取决于设计、施工阶段形成的先天条件,也取决于后期使用阶段的维护。因此,对建筑物可靠性的控制应贯穿建筑的整个生命历程。结构的健康监测可以提供整个生命周期的监测数据,用于结构的实时监测和可靠度评估。网架结构是大跨度屋盖中最普遍的一种结构形式,被大量应用于体育馆、展览馆、车站、候机楼、厂房、加油站和收费站等公共建筑中,倘若发生破坏,会造成不利的社会影响。网架结构处于自然环境中,在大气和风雨雪的交互作用下