基于可靠度理论的悬索桥预应力锚固系统时变计算方法研究

基于可靠度理论的悬索桥预应力锚固系统时变计算方法研究

论文摘要

为定量评价悬索桥预应力锚固系统在长期腐蚀作用下的安全性,基于可靠度理论,利用既有试验成果,建立了腐蚀预应力钢绞线的极限强度、伸长率以及弹性模量的力学性能时变模型;分析了预应力锚固系统的失效模式,采用Monte-Carlo模拟方法建立了预应力锚固钢束的抗力时变模型;以某公路悬索桥为工程背景,基于MATLAB平台编制了随机车流程序,对桥梁有限元模型进行模拟加载,获得了活载效应分布模型;以承载能力极限状态为目标建立了预应力锚固系统的功能函数,构建了预应力锚固系统时变可靠度计算方法。以腐蚀电流密度为变量,分析了预应力锚固系统可靠度指标在不同腐蚀速率下的退化速度。研究表明:锚固系统的时变可靠性对预应力筋的腐蚀程度较为敏感,可靠度指标随预应力筋腐蚀率的增大而迅速降低;腐蚀电流密度的增加会导致腐蚀速率增大进而导致锚固系统可靠度指标降低,并且使得在服役的早期可靠度指标降低的速率增大;当腐蚀电流密度小于0.15μA/cm2时,预应力锚固系统在设计基准期内能够满足目标可靠度指标,腐蚀电流密度增加将导致可靠服役的年限迅速缩短。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 预应力钢绞线腐蚀时变模型
  •   1.1 截面损伤模型
  •   1.2 力学性能时变模型
  •     1.2.1 名义极限强度时变模型
  •     1.2.2 极限伸长率时变模型
  •     1.2.3 名义弹性模量时变模型
  • 2 预应力锚固系统时变计算方法
  •   2.1 锚固系统承载力极限状态
  •   2.2 锚固钢束的时变抗力
  •   2.3 锚固钢束的荷载效应
  •     2.3.1 锚固钢束的恒载效应
  •     2.3.2 锚固钢束的活载效应
  •   2.4 锚固系统时变可靠度
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 沈锐利,王文弟,王路,白伦华

    关键词: 桥梁工程,时变分析,可靠度,预应力锚固系统,腐蚀,抗力退化

    来源: 公路交通科技 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 西南交通大学土木工程学院,中铁大桥(南京)桥隧诊治有限公司,华南理工大学土木与交通学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51478391,51178396)

    分类号: U448.25

    页码: 57-64

    总页数: 8

    文件大小: 1838K

    下载量: 91

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