既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可靠度與壽命預(yù)測研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁投入使用一段時間后，由于結(jié)構(gòu)材料的自然老化、車輛荷載的不斷增加、日益惡化的環(huán)境影響以及使用養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，相當(dāng)一部分橋梁不可避免地出現(xiàn)各種各樣的結(jié)構(gòu)損傷和缺陷，大量既有橋梁承載能力不足、老化、破損已經(jīng)成為國內(nèi)外十分關(guān)注的課題。
　　 本文針對既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，分別對承載能力和正常使用兩種極限狀態(tài)的可靠度及壽命預(yù)測問題進(jìn)行了深入的研究，主要工作內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　

2、 1、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)時不變可靠度分析研究
　　 根據(jù)我國現(xiàn)行的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，分別定義了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)方程，結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)中的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，將作用效應(yīng)、材料特性和相應(yīng)的幾何參數(shù)均視為隨機(jī)變量，采用可靠度分析的一次二階矩方法(FORM法)，以中華人民共和國交通行業(yè)公路橋梁通用圖中的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋?yàn)槔謩e計(jì)算了多種跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁抗彎承載能力可靠度指標(biāo)和構(gòu)件正截面抗裂可靠度指

3、標(biāo)，揭示并分析比較了按現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的可靠度水平。
　　 2、既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的廣義抗力弱化模型研究
　　 討論預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)廣義抗力退化模型，總結(jié)了現(xiàn)有文獻(xiàn)中有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)承載力弱化模型和統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以氯離子對混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕破壞為主，重點(diǎn)分析了氯離子在混凝土中擴(kuò)散的重要影響因素以及各自的概率統(tǒng)計(jì)特性，在此基礎(chǔ)上，研究了銹蝕鋼筋混凝土強(qiáng)度預(yù)測模型和銹蝕鋼筋截面面積退化特性，針對鋼筋銹蝕的兩種

4、形態(tài)，分別給出了均勻銹蝕和局部銹蝕預(yù)應(yīng)力混凝土承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的時變抗力計(jì)算模型。
　　 3、既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)承載能力時變可靠度研究
　　 建立了現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁抗彎承載能力的時變可靠度計(jì)算模型，討論了結(jié)構(gòu)時變可靠度的計(jì)算方法，編制了可靠度計(jì)算實(shí)用分析程序，計(jì)算了時變可靠度指標(biāo)，以多座預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋作為實(shí)例，在考慮其抗力時變特性的理論基礎(chǔ)上，研究承載能力可靠度的衰減規(guī)律，從而較為真實(shí)

5、地揭示了預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋生命線結(jié)構(gòu)構(gòu)件的時變可靠度指標(biāo)和任意時段可靠度指標(biāo)。
　　 4、既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)時變可靠度分析
　　 建立了預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋正常使用極限狀態(tài)可靠度計(jì)算的極限狀態(tài)方程，首先計(jì)算了預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁抗裂和撓度的時不變可靠度指標(biāo)，在考慮多種橋梁結(jié)構(gòu)抗力退化模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步給出了既有預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的時變可靠度計(jì)算方法，采用了一次二階矩方法(FORM法)和蒙特卡洛方法(

6、Monte Carlo法)的計(jì)算原理，利用C++編制了可靠度計(jì)算程序，研究了考慮抗力退化的多座預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的正常使用極限狀態(tài)的時變可靠度問題。
　　 5、基于時變可靠度理論的既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)剩余壽命預(yù)測研究
　　 通過對預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo)的校核計(jì)算、臨界可靠指標(biāo)的定義以及考慮構(gòu)件抗力退化的時變可靠度指標(biāo)的分析研究，提出了基于時變可靠度理論的既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力剩余壽命評