吕颖钊[1]2003年在《在用梁桥结构承载力可靠度评估研究》文中指出对在用桥梁的结构性能进行可靠性分析,给出其现在以及今后服役期内的承载力可靠度水平,有利于公路建设和决策部门对桥梁的维护工作做出经济合理、切实有效的抉择。 本文依据结构可靠度理论,对在用钢筋混凝土梁桥的承载力可靠度进行研究。 首先,针对梁式桥结构显着失效模式之一——主梁的失效,研究在用梁桥承载力可靠度分析方法,主要包括:根据梁桥损伤状况外观调查和结构内力分析,确定其承载力可靠度分析的控制截面;将增量荷载法和控制截面处不利布载相结合的方法应用于梁式桥结构体系主要失效模式的搜寻;引入等代梁法以简化梁桥承载力可靠度的估算;给出梁桥承载力可靠度功能函数及推导功能函数中结构抗力理论(或设计)概率模型。其次,研究梁桥荷载作用及作用效应理论概率模型。再次,根据在用梁桥的损伤情况和荷载状况,对其结构抗力和荷载效应理论概率模型进行修正,得到实用的在用梁桥结构抗力和荷载效应评估概率模型。最后,利用改进的一次二阶矩法计算在用梁桥承载力可靠度指标评估值,实现对在用梁桥承载力的可靠性评价,并给出实桥验证算例。文中所建立的在用梁桥承载力可靠度评估模型可为进一步研究奠定基础。
张乐[2]2013年在《基于概率理论的桥梁承载能力评定方法研究》文中研究说明随着桥梁服役时间的增长,由于环境腐蚀及交通量的不断增加,逐渐产生结构功能衰退的现象,其可靠度将降低。对既有桥梁结构进行承载力鉴定及可靠度评估是保证结构在未来服役期内安全使用的前提。由于结构的抗力随着时间而变异,将结构的抗力视为随机变量。另外,结构荷载效应也是因服役评估期不同而随时间变化。另一方面如果桥梁经历了某次荷载的验证作用,其数据结果能用于结构的参数修正,从而使结构的可靠度评估更加符合实际。针对这些情况,本文主要做了如下工作:(1)总结了结构可靠度的基本概念、原理及计算可靠性指标的常用方法。(2)基于恒载模型、车辆荷载模型,在国内外各种调查资料的基础上,研究了混凝土桥梁的荷载效应模型。(3)根据可靠性指标的计算方法,采用JC法对西苏堡特大桥上部结构的可靠度进行了计算分析。各主要截面可靠度指标均大于目标可靠度4.7,确定该工桥安全性高,即符合国家现行标准规范要求的。(4)根据时变可靠度理论预测了西苏堡特大桥在后续服役期的可靠度指标。达到了使用年限的要求,并且预留了一定的安全度,数据表明桥梁的可靠度随着结构服役时间的增长在不断降低。(5)介绍了验证荷载基本原理,通过桥梁荷载试验提供的数据资料对结构抗力直接进行推断,进而对结构的安全性做出合理评价的方法。在验证荷载和抗力衰减两个因素中,抗力衰减对结构可靠度的影响更显着;证明考虑抗力变化后结构可靠性有所降低,环境条件越恶劣,结构可靠性降低程度越大,并有可能不满足目标可靠度要求。(6)通过实例计算和理论分析,指出验证荷载能够更好的分析出结构实际的可靠度,主要是因为影响了抗力的尾部的有效截去,验证荷载法作为一种对结构抗力进行直接性推断的方法,具有理论上的优越性。研究结果表明:采用时变可靠度理论对既有桥梁结构的安全性评定,不仅可以使工程师对结构目前的状况有较好的了解,还可以使相关管理部门对结构未来的服役情况和近似预测,并且根据时变可靠度评定的结果开发桥梁的健康监测系统。我们还需根据结构的不同实际服役环境来选择合适的抗力衰减规律,对结构后继服役期内的可靠度进行正确评估,进而利用可靠指标的变化规律为结构制定合理的维修加固方案。另一方面,在考虑验证荷载下的可靠度分析中,由于结构可靠度分析的验证荷载法建立在非破坏性的验证荷载试验基础上,并可使结构可靠度在一定条件下得到提高,因此该法有着较好的应用前景。面对实际还存在诸如试验方法、试验结果评价等问题,还需进一步研究和实践。
吕颖钊[3]2006年在《在役混凝土桥梁可靠性评估与寿命预测研究》文中指出在自然环境、不断增加的交通流量和车辆荷载以及材料内部因素的共同作用下,随着时间的推移,混凝土桥梁在材料、构件和结构叁个层次上出现了不同程度的损伤,这些损伤的积累必然导致桥梁承载力下降、性能劣化、耐久性降低,影响其正常使用。如何合理评估在役混凝土桥梁的可靠性,并对其剩余使用寿命进行预测,已逐渐成为国内外桥梁学术界研究的热点问题之一。目前关于在役混凝土桥梁可靠度研究不多,这正是本文研究的出发点。 本文利用材料耐久性研究成果,基于“随机可靠度”、“模糊可靠度”相关理论和方法分别对在役混凝土桥梁的可靠性评估和寿命预测方法进行研究,主要研究内容和结果如下: 首先,对在役混凝土桥梁的已有(或可用)评估方法、结构可靠度分析方法以及考虑材料耐久性的混凝土结构可靠度研究现状等方面的研究成果进行了总结和特点评述,为本文研究指明了方向和奠定了理论基础。 考虑变量随机性,较完整的提出了在役混凝土桥梁构件可靠度评估与剩余使用寿命预测方法。包括:基于可变荷载样本函数为平稳二项随机过程,考虑评估基准期和活载影响修正系数两方面因素,建立汽车荷载效应的概率模型;考虑评估基准期单方面因素,建立人群荷载效应的概率模型。考虑构件耐久性参数随时间变化,建立在役桥梁构件的抗力衰减概率模型。给出在役桥梁构件可靠度评估流程,提出两种构件可靠度计算方法“基于评估荷载发生概率的方法”和“基于评估基准期荷载极大值的方法”。从可靠指标的延续性出发,考虑构件抗力随时间变化,提出在役桥梁构件可靠度预测方法。考虑预测可靠指标与使用寿命评估准则在时间区域上的统一,提出基于当量可靠指标的在役桥梁构件剩余使用寿命预测方法和预测流程。算例分析表明,本文方法偏于安全,对于荷载随时间增长较快的桥梁结构是适用的。 基于系统可靠度理论提出了在役混凝土梁桥体系可靠度的分析方法。包括:分脆性破坏、延性破坏、变形过大以及基础或地基承载力不足4方面给出混凝土梁桥结构失效准则。建立梁桥结构系统可靠度分析模型,分桥跨结构、下部结构和桩基分别给出相应的可靠度分析方法,然后再综合。增量荷载法和控制截面不
刁荣亭[4]2006年在《在役梁桥结构模糊可靠性评价及其马尔科夫寿命预测》文中指出对在用梁桥的结构可靠性借助模糊数学进行可靠性分析,给出其现在的技术状况评定等级,并以马尔科夫过程作为工具,预测其未来使用年限当中的模糊可靠性水平,以便于公路建设和决策部门对桥梁的维护工作做出经济合理、切实有效的抉择。 本文通过参阅国内外有关资料并结合专家经验,建立了在役梁桥结构可靠性模糊评价模型,提出了模糊评价的实用方法。从安全性评估的角度出发,项目层主要考虑了影响桥梁结构使用可靠性的七个主要因素:主梁、横隔板、支座、墩台盖梁、墩台身、墩台基础、地基冲刷,并分别赋予了不同的权重;指标层中,借鉴《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999)引入了承载力、变形、裂缝、连接构造四个评判因素,同样赋予了不同的权重,并给出了各个评价指标的隶属度函数。 本文在对在役梁桥结构进行模糊评估的基础上,还对其在未来使用年限当中的模糊可靠性水平提出了一种实用预测方法,即马尔科夫预测方法,给出了模糊可靠性预测曲线,为桥梁在未来使用年限当中的维修加固提供了理论依据。
参考文献:
[1]. 在用梁桥结构承载力可靠度评估研究[D]. 吕颖钊. 长安大学. 2003
[2]. 基于概率理论的桥梁承载能力评定方法研究[D]. 张乐. 沈阳建筑大学. 2013
[3]. 在役混凝土桥梁可靠性评估与寿命预测研究[D]. 吕颖钊. 长安大学. 2006
[4]. 在役梁桥结构模糊可靠性评价及其马尔科夫寿命预测[D]. 刁荣亭. 长安大学. 2006