基于凸集模型的桥梁结构双折线可靠度评估理论及应用研究

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在桥梁的实际运营中,随着自身抗力的不断衰减、自然环境因素、交通量的日益增大以及超载车辆的增多,很多桥梁都出现了一定的问题,有些问题甚至会影响到桥梁的安全使用。现有的承载力评估方法主要有外观分析法、荷载试验法、设计理论法、概率可靠度评估方法,他们在一定程度上都存在缺点,而刚兴起的非概率可靠度评估方法弥补了其他方法的缺陷,因此本文采用非概率可靠度法对实桥承载能力进行评定。研究内容如下:(1)研究非概率可靠度理论相关知识,分析椭球模型和区间模型的联系,分析非概率可靠度指标的含义,并研究现有非概率可靠度指标的计算方法;(2)对模糊可靠度理论相关知识进行论述,分析模糊可靠度隶属函数的种类,方程表达式及隶属函数的获取方法。研究概率可靠度计算方法下,各个不确定参量的统计参数的分布形式。研究概率可靠度的计算公式、非概率可靠度的计算公式,研究了二者之间的关系,并依据可靠度指标的大小对桥梁等级进行分类。改进了非概率可靠度的计算方法,利用编程软件对工程实际案例进行编程分析,得出改进非概率可靠度与概率可靠度指表之间的联系,依据改进非概率可靠度指标的大小对桥梁安全等级进行分类;(3)研究承载力检算系数的评定。研究计算承载力各个参量的统计参数,得出均值和方差,根据3σ准则得到各个不确定参数的区间,进而得到承载力和荷载作用效应的区间。提出改进非概率可靠度评估方法的实施步骤;(4)依据实桥,外出测量桥梁相关性能参数,得到桥梁承载力检算系数,根据相关设计资料,计算桥梁承载力,通过检算系数对承载力进行修正。利用Mdas Civil有限元软件对桥梁进行建模,提取恒载和车辆荷载的弯矩。建立极限状态方程,求解非概率可靠度指标。
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