[碩士]既有鋼橋疲勞壽命與使用安全可靠度評(píng)估

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　　申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 工學(xué)碩士 學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 橋梁與隧道工程　　論文提交日期 2011 年6 月19 日 論文答辯日期 2011 年 6 月21 日　　學(xué)位授予單位 長(zhǎng)安大學(xué)　　 隨著我國(guó)近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及鋼橋的大量建設(shè)，鋼橋的疲勞失效問(wèn)題日益凸顯，如何評(píng)估運(yùn)營(yíng)中鋼橋的安全狀況是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文結(jié)合工程實(shí)例數(shù)據(jù)，建立疲勞壽命和疲勞可靠度評(píng)估模型并進(jìn)行實(shí)例評(píng)估。本文重點(diǎn)從疲勞評(píng)估的荷載譜、應(yīng)力幅統(tǒng)計(jì)法、評(píng)估理論和實(shí)例評(píng)估等四個(gè)方面系統(tǒng)研究疲勞分析評(píng)估中存在的問(wèn)題和難點(diǎn)。　　本文的研究成果與結(jié)論主要有：　　1. 對(duì)比分析鐵路鋼橋的兩種荷載譜模擬方法，發(fā)現(xiàn)Monte-Carlo隨機(jī)荷載模擬結(jié)果優(yōu)于典型列車(chē)荷載譜。通過(guò)對(duì)既有鋼橋的荷載譜模擬，發(fā)現(xiàn)了影響荷載譜模擬準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，并對(duì)交通統(tǒng)計(jì)提出了有價(jià)值的建議?！　?. 對(duì)比研究了四種常見(jiàn)應(yīng)力幅統(tǒng)計(jì)法（極限交叉統(tǒng)計(jì)法、絕對(duì)峰值法、應(yīng)力幅統(tǒng)計(jì)法、雨流計(jì)數(shù)法）。基于S-N曲線的評(píng)估結(jié)果，發(fā)現(xiàn)四種統(tǒng)計(jì)法的評(píng)估結(jié)果中存在很強(qiáng)的線性關(guān)系，并通過(guò)評(píng)估結(jié)果建立了可以相互轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型。　　3. 根據(jù)斷裂力學(xué)基本理論，建立鋼橋壽命評(píng)估模型，對(duì)鐵路鋼板梁橋和公路鋼橋分別進(jìn)行了實(shí)例評(píng)估。　　4. 參考已有文獻(xiàn)研究成果，建立了鋼橋概率性可靠度評(píng)估模型，研究了Monte-Carlo計(jì)算概率問(wèn)題的優(yōu)選方法，并以此建立計(jì)算程序。通過(guò)與已有文獻(xiàn)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性。通過(guò)研究和對(duì)比，發(fā)現(xiàn)本文提出的組合改進(jìn)法隨機(jī)數(shù)發(fā)生器獨(dú)立性強(qiáng)、周期長(zhǎng)，能夠通過(guò)各項(xiàng)檢驗(yàn)。概率性斷裂力學(xué)可靠度計(jì)算程序能夠應(yīng)用于實(shí)橋評(píng)估。　　5. 采用貝葉斯和概率性斷裂力學(xué)理論，建立了基于無(wú)損檢測(cè)信息的更新可靠度數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)鉚接公路鋼橋和鉚接鐵路鋼橋的關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行可靠度更新計(jì)算，發(fā)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)參數(shù)對(duì)更新可靠度有顯著的影響。　　

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