既有RC梁桥的承载力可靠度分析.pdf

RefiabilityAnalysisofTheLoad—.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringBridgeandTunnelConstructionChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorLiuYangMay,2013长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:/锣钐日期:劢弓年6月/日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口,在年解密后适用本授权书。2、不保密由。(请在以上相应方框内打“√”)日期:乃;年6月/日日期:别;年么月乙日酽红邓砺叫摘要既有RC梁桥是我国公路交通网络的重要组成部分,随着桥梁服役时间的增长,在运营环境,材料强度退化等因素的影响下,既有桥梁的承载力随时间增长而逐渐衰减,与此同时,由于运输与汽车行业的发展,桥梁所承受的车辆荷载却随着时间增长而逐渐增大,原有设计中较低承载力标准是否满足日益增长交通量的需求,这是国内外工程界研究的一个热点。利用可靠度理论对既有RC梁桥进行承载力评估,首先需要认清既有梁桥的特点:(1)与拟建桥梁不同,在现场检测基础上,对检测数据进行分析修正,可以得到既有桥梁的材料强度性能参数;(2)既有桥梁的抗力与荷载都是一个随时间变化的随机过程,抗力与荷载的随机过程模型是既有桥梁承载力可靠度研究的关键;(3)既有桥梁在服役期内已经受过某一最大荷载的验证,利用结构在验证荷载下没有失效这一事实可以对结构的抗力模型进行修正;(4)既有桥梁的使用期限与拟建桥梁不同。针对既有桥梁的特点,本文在总结前人研究的基础上,对既有RC梁桥的承载力时变可靠度进行了研究:1、在现场检测的基础上,探讨了现时刻主梁材料性能参数修正的理论与方法,综合分析了未来服役期主梁材料性能参数的历时模型。利用误差传递公式建立了第一类简支T梁桥的抗弯、抗剪抗力模型,并利用建立的抗力模型对已有抗力时变模型进行了修正。2、考虑车流量的增长对车辆荷载效应的影响,建立了既有RC梁桥车辆荷载效应时变模型。3、利用离散化的方法,将评估基准期分为若干时段。在每一时段内取抗力的中值、车辆荷载效应最大值的分布参数进行可靠度计算,最后利用条件概率法求取不同评估基准期内的承载力可靠度指标。4、介绍了验证荷载下抗力分布参数的修正公式,推导了考虑验证荷载的直接积分法与条件概率法的计算过程,将条件概率法与时变可靠度的方法相结合,对既有RC梁桥的时变可靠度进行了计算。5、针对既有RC梁桥受弯、受剪两失效模式间的相关性,讨论了同一结构不同失效模式间相关系数的求解方法,并利用Ditlevsen窄界限公式计算了既有RC梁桥在不同相关程度的失效模式下结构的体系可靠度指标。6、针对规范中RC梁桥抗倾覆要求的模糊性,将可靠度的理论运用到RC梁桥横向抗倾覆计算中,采用简单的抗倾覆计算模型,运用极限状态方程来描述RC梁桥倾覆失效临界状态,类比结构抗弯与抗剪概率分布参数与模型推导了抗倾覆力矩与倾覆力矩的概率分布参数与分布模型,最后利用JC法计算了不同车辆超标准荷载比、不同跨径、不同支座间距下结构的抗倾覆可靠度指标。关键词:既有RC梁桥;可靠度;承载力评估;验证荷载;横向抗倾覆ABSTRACTExistingRCbeambridgeisoneoftheimportantpartsofChineseroad..work,withthegrowthofthetimeinservice,andthedegradationofthematerialstrengthundertheinfluenceoftheoperatingenvironment,thebearingcapacityoftheexistingbridgesdecaygraduallyincre