預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋承載力可靠度評(píng)估方法比較分析
本文關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋承載力可靠度評(píng)估方法比較分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋在公路橋梁上的廣泛運(yùn)用,使得對(duì)其實(shí)際承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估變得尤為重要。由于中美兩國對(duì)橋梁承載力評(píng)估的檢算評(píng)定法不盡相同,比較分析兩種評(píng)估方法成為一個(gè)值得探討的課題。本文在論述橋梁結(jié)構(gòu)可靠度理論及其計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,對(duì)概率有限元方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析;建立了公路橋梁的隨機(jī)荷載模型和抗力模型;推導(dǎo)了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的極限狀態(tài)方程;比較分析了中美兩國橋梁結(jié)構(gòu)承載力評(píng)估方法的異同。以某既有預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱梁橋?yàn)閷?shí)例,利用ANSYS有限元軟件,建立上部結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體有限元模型,進(jìn)行主跨跨中正截面的仿真計(jì)算;并對(duì)該橋進(jìn)行了荷載試驗(yàn),將試驗(yàn)的實(shí)測值與數(shù)值計(jì)算值進(jìn)行比較,驗(yàn)證了所建立的橋梁有限元模型的合理性。利用ANSYS PDS平臺(tái)中的響應(yīng)面法,計(jì)算了該橋的抗彎承載力的失效概率和可靠度指標(biāo)。分別建立預(yù)應(yīng)力混凝土單室等截面以及組合箱梁橋的有限元模型,計(jì)算了兩者的抗彎承載力失效概率和可靠度指標(biāo),并進(jìn)行了參數(shù)的敏感性分析。通過比較三座不同截面的箱梁橋的可靠度,可以發(fā)現(xiàn)美國的承載能力評(píng)估方法計(jì)算所得的可靠指標(biāo)低于我國評(píng)估方法的結(jié)果。最后通過分析箱型橋梁可變參數(shù)的敏感性,多方面比較分析了中美兩國評(píng)估方法的差別。結(jié)果表明,運(yùn)用我國的評(píng)估方法所得的可靠指標(biāo)受主觀因素影響較大,并且美國的評(píng)定體系更加嚴(yán)格。
【關(guān)鍵詞】:混凝土箱型梁橋 承載能力 可靠度 評(píng)定方法 比較分析 ANSYS PDS
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U441
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-14
- 1.1 選題背景與意義7-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.1 國內(nèi)外結(jié)構(gòu)可靠度研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)外橋梁評(píng)估研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 本文主要的工作12-14
- 2 橋梁結(jié)構(gòu)可靠度與計(jì)算方法14-30
- 2.1 結(jié)構(gòu)可靠度概念14-18
- 2.1.1 結(jié)構(gòu)可靠性與可靠度14
- 2.1.2 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)與功能函數(shù)14-16
- 2.1.3 失效概率與可靠指標(biāo)16-18
- 2.2 可靠度基本計(jì)算方法18-29
- 2.2.1 中心點(diǎn)法18-19
- 2.2.2 驗(yàn)算點(diǎn)法(JC法)19-23
- 2.2.3 蒙特卡羅法23-24
- 2.2.4 響應(yīng)面法24-25
- 2.2.5 概率有限元計(jì)算方法25-29
- 2.3 目標(biāo)可靠度的確定29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 3 中美橋梁承載力評(píng)估模型與方法分析研究30-48
- 3.1 公路橋梁荷載模型31-36
- 3.1.1 恒載模型31-32
- 3.1.2 汽車荷載模型32-36
- 3.2 結(jié)構(gòu)抗力模型36-41
- 3.2.1 橋梁構(gòu)件抗力的不定性36-38
- 3.2.2 橋梁結(jié)構(gòu)抗力的主要影響因素38-41
- 3.2.3 橋梁結(jié)構(gòu)抗力衰減的簡化模型41
- 3.3 極限狀態(tài)方程41-43
- 3.4 中美公路橋梁承載力評(píng)估方法比較研究43-47
- 3.4.1 基于檢算的橋梁承載力評(píng)定法43-46
- 3.4.2 中美公路橋梁承載能力評(píng)定方法的比較46-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 4 預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋可靠度評(píng)估實(shí)例分析48-71
- 4.1 計(jì)算變截面連續(xù)橋梁正截面抗彎可靠度48-59
- 4.1.1 工程概況48-49
- 4.1.2 模型建立49-52
- 4.1.3 以應(yīng)力響應(yīng)為功能函數(shù)的主跨跨中截面抗彎可靠度52-59
- 4.2 荷載試驗(yàn)59-66
- 4.2.1 靜載實(shí)驗(yàn)59-63
- 4.2.2 動(dòng)載實(shí)驗(yàn)63-66
- 4.3 橋梁外觀檢測66-67
- 4.4 模擬值與檢測值對(duì)比分析67-70
- 4.4.1 撓度結(jié)果對(duì)比分析67-68
- 4.4.2 應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果對(duì)比分析68-70
- 4.5 結(jié)論70
- 4.6 本章小結(jié)70-71
- 5 中美評(píng)估方法的箱梁橋可靠度及敏感系數(shù)分析71-85
- 5.1 既有單室連續(xù)橋梁71-74
- 5.2 既有組合箱梁橋74-80
- 5.3 敏感系數(shù)對(duì)比分析80-84
- 5.4 本章小結(jié)84-85
- 6 結(jié)論與展望85-87
- 6.1 結(jié)論85-86
- 6.2 展望86-87
- 致謝87-88
- 參考文獻(xiàn)88-92
- 附錄92
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本文編號(hào):448040
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