基于時(shí)變可靠度的橋梁剩余承載力評估.pdf

1、現(xiàn)役結(jié)構(gòu)的損傷識別、可靠性評估以及剩余使用壽命預(yù)測，是目前我國工程界急待解決的問題。本文在建立抗力衰減模型及橋梁荷載模型的基礎(chǔ)上，通過建立承載能力極限狀態(tài)方程，分析計(jì)算橋梁可靠度隨時(shí)間的變化情況，將動(dòng)態(tài)可靠度理論與損傷評估結(jié)合起來，并將結(jié)構(gòu)影響因素時(shí)變模型推廣應(yīng)用到有限元模擬中。 在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，首先分別考慮影響抗力衰減的各種因素，建立混凝土強(qiáng)度、鋼筋強(qiáng)度、鋼筋截面積的歷時(shí)變化以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)退化等模型，在此基

2、礎(chǔ)上建立多因素綜合作用下的結(jié)構(gòu)抗力衰減模型。其中的重點(diǎn)是鋼筋截面的歷時(shí)變化對抗力衰減的影響，考慮鋼筋的銹蝕以及疲勞損傷的因素建立鋼筋截面面積時(shí)變模型。 荷載是橋梁結(jié)構(gòu)上的主要作用之一，包括恒載及車輛荷載，將其均視為隨機(jī)變量。依據(jù)國內(nèi)外各種調(diào)查資料，分別引入恒載及車輛荷載隨機(jī)變量模型，其中恒載呈正態(tài)分布，車輛荷載為極值I型分布。 在抗力衰減模型及橋梁荷載模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了損傷狀態(tài)下橋梁結(jié)構(gòu)承載力極限狀態(tài)方程。將可靠度理

3、論引入橋梁結(jié)構(gòu)的評定中，并根據(jù)該方程中抗力是時(shí)間的函數(shù)，對一個(gè)具體工程實(shí)例，應(yīng)用所建立的結(jié)構(gòu)抗力時(shí)變模型編制相應(yīng)的程序，計(jì)算橋梁構(gòu)件的時(shí)變可靠指標(biāo)，并進(jìn)行對比分析。然后，根據(jù)目標(biāo)可靠度，對橋梁體系的壽命做出初步預(yù)測。 結(jié)合抗力影響因素時(shí)變模型，模擬不同狀態(tài)下的橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)的過程。理論上建立車輛荷載作用的動(dòng)力模型，將車輛模擬為三自由度模型，橋梁選用簡支梁，并且應(yīng)用有限元軟件ANSYS對系統(tǒng)進(jìn)行模擬的方法，模擬系統(tǒng)模型，并且模擬靜