斜拉桥结构可靠性评估及剩余寿命预测

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本论文紧紧围绕“斜拉桥结构可靠性评估及剩余寿命预测”这个命题展开相关理论分析研究,通过对大量文献研究内容的分析,选取了基于可靠度理论的计算方法,对斜拉桥结构动态可靠度进行了分析研究,并进行相应的可靠性评估和剩余寿命预测。主要研究工作叙述如下: 首先,充分考虑了斜拉桥结构的几何非线性三大因素的影响,建立了斜拉桥结构有限元计算模型,并结合施工监控信息对模型进行修正,为可靠度分析确定了真实、合理的数值分析基础。 其次,提出采用蒙特卡罗—随机有限元方法,对斜拉桥结构荷载效应进行了计算分析,从而正确反映了斜拉桥结构荷载效应与荷载间的非线性关系。并针对桥梁结构设计和评估对应的不同极限状态,建立不同的荷载效应组合,保证了可靠度计算结果和可靠性评估的一致性。 第三,提出采用灰色系统理论方法,将结构抗力及多个影响因素看作系统进行动态融合分析,避免了目前抗力预测基本模型的经验性较强、对具体结构并不一定适用的缺点,分析结果更符合实际结构抗力变化趋势,在实际应用中应当结合桥梁检测信息进行及时修正处理。 第四,结合可靠性评估建立了可靠度计算分析具体的极限状态方程,确定合适的可靠度分析概率模型,并针对不同极限状态,计算分析了动态可靠指标,为斜拉桥结构可靠性评估的定量化奠定了基础。 第五,以结构动态可靠指标为基础,参照相关规范及相关建议,建立了采用动态可靠指标直接进行可靠性评估的指标体系,并基于该评估体系对斜拉桥结构剩余寿命进行预测,还对考虑最优检测维修方案的寿命预测进行了探讨。 第六,参照斜拉桥结构主梁动态可靠度的基本过程,对南京长江第三大桥主梁可靠度进行了分析计算,对其可靠性进行初步评估,结果表面该桥有较高的安全保障。
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