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基于可靠度理论的刚构桥施工阶段安全性评估

发布时间:2020-05-07 14:50
【摘要】:目前,针对大跨度刚构桥的稳定性分析评估,包括结合施工状态的分析和研究,已经取得了一系列的研究成果。总体来讲,绝大部分研究均是基于确定性参数,即基于常规传统的确定性稳定分析。一般采用的确定性方法不能够完全客观地反应刚构桥的结构安全性。因此,有必要开展考虑参数不确定性下大跨度刚构桥稳定性可靠度分析方面的研究。基于以上背景,本文进行了基于可靠度的刚构桥施工阶段安全性评估的系统研究,包括如下内容:(1)为提高随机变量参数统计预测精度,在Jeffreys准则的基础上采用贝叶斯估计中的MCMC方法对推导出的随机变量统计参数预测表达式进行求解,进而估计随机变量分布参数。采用Monte Carlo法产生伪样本,针对伪样本分别采用基于贝叶斯理论和最大似然估计理论的预测方法进行参数预测,并与伪样本的理论值进行对比分析,为从可靠度角度准确评估刚构桥安全性提供技术支持。(2)建立大跨度刚构桥稳定性可靠度分析的极限状态方程;将可靠度理论和有限单元法相结合,建立大跨度刚构桥稳定性可靠度分析方法;研发大跨度刚构桥稳定性可靠度分析程序,为今后在大跨度刚构桥稳定性可靠度评价中应用该方法奠定良好基础。(3)基于可靠度反分析,建立大跨度刚构桥稳定性安全系数法;采用安全系数法进行大跨度刚构桥稳定安全性评价,为在工程中应用最新科技成果,方便合理评估大跨度刚构桥稳定性安全性开辟一条新途径。(4)采用ANSYS中的可靠度模块进行大跨度刚构桥桥梁施工阶段挠度控制可靠度研究。分析刚构桥在施工最大悬臂状态、四分之三悬臂状态和二分之一悬臂状态时的挠度控制可靠度,为施工期安全提供参考。研究表明:在考虑分析变量的变异性之后,分析结果与基于确定性方法得到的分析结果有很大不同,确定性分析忽略了参数变异性影响从而高估了结构的安全储备,容易造成不安全的结果。本文建立了完整的基于可靠度理论的刚构桥安全性评估方法,包括-随机变量的统计方法、可靠度理论及有限元可靠度方法、反可靠度分析方法以及利用ANSYS可靠度模块进行分析的全套流程,概念清晰、结论明确,可操作性强。
【图文】:

框架结构,框架结构,算例,统计特性


算例框架结构图

模型图,有限元模型,实例,结构有限元


实例有限元模型图
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U448.23

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本文编号:2653139

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