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徐变的随机性及其对钢管混凝土拱桥可靠度的影响

作　者: 郭鹏涛
导　师: 韩冰
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁工程
关键词: 徐变可靠度随机有限元钢管混凝土时变效应
分类号: U441
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

徐变是混凝土固有的性质,对混凝土结构有着重要的影响,特别是对一些大型复杂的结构,这种影响将更加的显著。因此,准确地预测混凝土的徐变及徐变效应,有着重要的意义。目前,各国学者在假设和试验的基础上,已经建立了一些混凝土徐变模型用于解决实际问题。但是,由于还不能够完全准确的理解徐变的内在机理,这些模型的预测结果存在较大的误差,其理论计算值总是围绕着实际测量结果而上下波动。鉴于这种现象符合统计学理论,因此,本文拟借助可靠度理论,将徐变过程视为随机过程,将影响混凝土徐变的因素视为随机变量,从概率的角度计算出徐变效应。在计算过程中,需要确定两方面的内容,一是徐变随机变量统计特征值的确定,二是徐变随机性的计算方法。关于随机变量统计特征值的确定,本文根据得到的较多的徐变数据,对影响混凝土徐变较重要的因素：水灰比、集料比、水泥用量、温度的统计特征值进行分类整理,探索出其特征值的变化规律,并回归出变化规律曲线,以适用于类似结构。关于徐变随机性的计算方法,本文借助有限元软件,采用蒙特卡洛模拟法和减少抽样次数的超拉丁立方抽样法,建立有限元模型进行计算。在基于混凝土徐变随机性研究的工作上,本文将徐变的随机性应用于钢管混凝土拱桥中,从概率的角度计算出徐变对钢管混凝土拱桥的可靠度影响。文中以实际工程—丫髻沙钢管混凝土拱桥为例,将混凝土的徐变考虑到钢管混凝土拱桥中,建立钢管混凝土拱桥徐变可靠度的模型；同时,将拱肋的跨中挠度和拱肋承载力作为可靠度性的评价指标,对其进行分析判断。计算结果显示,钢管混凝土徐变对结构的影响是一个持续下降的过程,其可靠度在不断下降。最后采用拉丁立方抽样法对影响混凝土徐变的随机因素进行灵敏度分析、整理,得到这些随机变量的时变灵敏性。

徐变的随机性及其对钢管混凝土拱桥可靠度的影响

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