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在役高桩码头横梁可靠度评估方法研究

作　者: 李鑫
导　师: 高学平；苑桂永
学　校: 天津大学
专　业: 水利工程
关键词: 在役高桩码头破损机理可靠度分析 JC法
分类号: U656.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 79次
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内容摘要

我国港口建设经历了20世纪50年代恢复建设和70年代快速发展时期,自90年代起至今港口建设速度放缓,除建设大型泊位外,主要是对运行多年的老码头进行维修、改造和升级。目前我国港口基本建设已经进入新建与维修改造并举的阶段,特别是我国的高桩码头,已经进入到破损修补的高峰期。由此可见,在对现役高桩码头改造升级前对其进行可靠度评估是十分必要的。当得到科学合理的可靠度评估结果后,(1)可以合理地制定出改造方案;(2)可以了解到现役码头的运行情况,以便在升级时能够针对其薄弱环节进行重点维修;(3)对其升级“后评估”也起到一定的参考作用。针对上述需要,本文结合交通部天津水运工程科学研究院中央公益性基金项目(TKS070204)对高桩码头横梁的可靠性进行分析计算。通过对在役高桩码头现场的环境氯离子浓度、码头纵、横梁及面板等结构损坏情况的现场检测,对其损坏原因进行分析、归纳,建立了港口工程混凝土耐久性破坏机理分析图,更加清楚的介绍混凝土的破坏原因,并对以往不同学者提出的混凝土破坏机理的模型进行汇总,分析比较,得到较为全面、详细地描述荷载作用的统计参数,进而解决了各参数确定的问题。考虑了包括氯离子,混凝土碳化以及混凝土强度不同因素等随时间变化对高桩码头横梁结构抗力的影响,最终得到了结构抗力随时间变化的模型。最后利用matlab软件编制出的JC法运算程序,对高桩码头的横梁可靠度进行了计算,结果表明符合工程实际。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究的目的和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8
  1.3 本文完成的主要技术工作  8-10
第二章可靠度理论介绍  10-25
  2.1 可靠度简述  10-14
    2.1.1 结构的功能要求  10-11
    2.1.2 不确定性  11-12
      2.1.2.1 影响结构可靠度的事物的不确定性  11
      2.1.2.2 结构设计中的确定性和可靠性  11-12
    2.1.3 可靠度的基本原理  12-14
      2.1.3.1 基本概念  12
      2.1.3.2 基本随机变量  12
      2.1.3.3 结构极限状态  12-13
      2.1.3.4 可靠度与失效概率  13-14
  2.2 结构可靠度计算的基本方法  14-20
    2.2.1 验算点法（JC法）  15-17
    2.2.2 蒙特卡罗法（Monte－Carlo法）  17-20
  2.3 动态可靠度方法  20-24
    2.3.1 结构动态可靠度的定义及特点  20-21
      2.3.1.1 结构动态可靠度的定义  20-21
      2.3.1.2 结构动态可靠度的特点  21
    2.3.2 在役结构动态可靠度分析的简化方法  21-24
      2.3.2.1 在役结构抗力模型  22-23
      2.3.2.2 在役结构的荷载模型  23-24
  2.4 小结  24-25
第三章天津港码头破损原因分析及耐久性模型比较  25-42
  3.1 天津港码头的破损情况调查  25-27
  3.2 码头的破损原因分析  27-29
  3.3 混凝土破坏机理模型分析及比较  29-39
    3.3.1 混凝土钢筋锈蚀模型及对比分析  30-34
      3.3.1.1 钢筋锈蚀模型计算  31-34
      3.3.1.2 模型对比分析  34
    3.3.2 混凝土碳化模型及对比  34-37
      3.3.2.1 混凝土碳化计算模型  34-36
      3.3.2.2 模型对比分析  36-37
    3.3.3 混凝土强度时变模型  37
    3.3.4 锈蚀钢筋屈服强度降低系数模型  37-39
      3.3.4.1 锈蚀钢筋屈服强度降低系数计算模型  37-39
      3.3.4.2 模型对比分析  39
  3.4 混凝土协同工作系数模型及对比  39-41
    3.4.1 协同工作系数计算模型  39-41
    3.4.2 模型对比分析  41
  3.5 小结  41-42
第四章在役高桩码头横梁可靠度分析  42-50
  4.1 在役码头可靠度特点  42
  4.2 随机变量分布的概率模型  42-45
    4.2.1 荷载变量模型  42-44
    4.2.2 荷载效应组合  44-45
  4.3 统计参数的确定  45-48
    4.3.1 构件抗力参数的确定  46-47
    4.3.2 荷载统计参数  47-48
  4.4 横梁承载力可靠度影响因素分析  48-49
  4.5 小结  49-50
第五章算例  50-54
  5.1 工程概况  50-51
  5.2 高桩码头横梁可靠度计算  51-53
    5.2.1 随时间变化抗力模型参数的影响  51-53
    5.2.2 高桩码头横梁构件整体时变可靠度  53
  5.3 小结  53-54
第六章结论与展望  54-56
  6.1 结论  54
  6.2 展望  54-56
参考文献  56-59
致谢  59

在役高桩码头横梁可靠度评估方法研究

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