橋梁結(jié)構(gòu)極限承載力分析和兩層面承載力設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究.pdf

1、公路交通運(yùn)輸網(wǎng)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，而橋梁結(jié)構(gòu)作為運(yùn)輸網(wǎng)中的控制性工程，屢屢發(fā)生因承載力不足導(dǎo)致的坍塌事故。鑒于此，本文圍繞橋梁結(jié)構(gòu)極限承載力分析和兩層面承載力設(shè)計(jì)與優(yōu)化開展了以下工作:(1)建立了橋梁結(jié)構(gòu)常用截面的齊次廣義屈服函數(shù)。針對(duì)橋梁結(jié)梅中箱型、工字型、圓管、矩形和圓形等常用截面，結(jié)合傳統(tǒng)廣義屈服函數(shù)特點(diǎn)，確定了齊次化樣本點(diǎn)遴選方法和階次選取原則，據(jù)此建立了常用截面的齊次廣義屈服函數(shù)，克服了傳統(tǒng)廣義屈服函數(shù)引入彈性模量調(diào)整法帶來

2、的計(jì)算精度問題，為橋梁結(jié)構(gòu)極限承載力分析和設(shè)計(jì)奠定了構(gòu)件安全評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。(2)建立了橋梁結(jié)構(gòu)極限承載力分析的彈性模量縮減法(EMRM)?；跇蛄航Y(jié)構(gòu)常用截面齊次廣義屈服函數(shù)，定義了構(gòu)件的單元承載比，建立了動(dòng)態(tài)自適應(yīng)識(shí)別結(jié)構(gòu)高承載單元的方法，根據(jù)變形能守恒原則建立了可模擬橋梁結(jié)構(gòu)損傷演化過程的彈性模量調(diào)整策略，據(jù)此求解橋梁結(jié)構(gòu)極限承載力，克服了傳統(tǒng)彈塑性方法和彈性模量調(diào)整法存在的精度與效率問題，并成功應(yīng)用于桁架橋、下承式拱橋和空間鋼管混凝土

3、橋梁結(jié)構(gòu)的極限承載力分析中，為橋梁結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了高效可靠途徑。(3)提出了橋梁結(jié)構(gòu)兩層面承載力設(shè)計(jì)和優(yōu)化方法。研究確定了構(gòu)件承載力和整體承載力的安全系數(shù);提出了相應(yīng)的構(gòu)件截面強(qiáng)度調(diào)整公式;通過定義構(gòu)件承載比建立了構(gòu)件承載力與整體承載力間的關(guān)系，提出了調(diào)整構(gòu)件截面強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)整體承載力的定量設(shè)計(jì)方法;建立了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的均勻承載準(zhǔn)則，以結(jié)構(gòu)構(gòu)件和整體兩層面承載安全為約束條件，在充分考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布影響的基礎(chǔ)上，通過準(zhǔn)確識(shí)別結(jié)構(gòu)優(yōu)化