船舶撞击作用下桥梁结构时变可靠度研究
发布时间：2022-10-19 11:44
随着近年来我国跨越江海湾桥梁的大量修建,船舶的吨位和流量的日益增大,船撞安全问题逐渐被重视。在桥梁的设计基准期内,沿海地区的桥梁结构抗力会受氯离子侵蚀影响而随时间衰变且不可恢复,进而影响了桥梁结构性能,导致桥梁结构在船撞作用下可靠度的变化。本文正是在这样的背景下,从沿海地区桥梁结构的耐久性研究入手,以桥梁工程可靠度研究为核心,提高桥梁结构的船撞安全性为目的,围绕沿海地区氯盐侵蚀环境下桥梁结构的船撞时变可靠度问题展开系统深入的研究。通过分析典型桥型在船舶撞击下的典型破坏模式,并确定破坏准则,在此基础上建立船撞时变可靠度分析模型,并进行船撞时变可靠度分析。本文瞄准桥梁船撞安全研究前沿,对保证航道桥梁的船撞安全性具有十分重要的科学意义和实际意义。本文首先对桥梁船撞可靠度和钢筋混凝土结构耐久性的国内外研究现状和趋势进行了阐述,在总结已有桥梁船撞可靠度和混凝土结构耐久性理论的基础上,考虑了钢筋锈蚀、材料强度变化对桥梁结构抗力衰减的影响,探究了沿海地区氯盐侵蚀下钢筋混凝土材料的劣化规律和结构时变抗力规律。结合混凝土结构耐久性衰减模型,提出了进行桥梁结构船撞时变可靠度计算的方法和流程,并给出船撞时变...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 桥梁结构船撞可靠度分析研究现状
1.2.2 混凝土结构耐久性研究现状
1.3 本文主要的研究工作
第2章 氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土材料劣化规律与结构时变抗力分析
2.1 氯盐环境下钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀机理
2.2 基于材料劣化的钢筋混凝土结构时变抗力模型
2.2.1 结构劣化模型
2.2.2 钢筋锈蚀模型
2.2.3 混凝土劣化时变模型
2.2.4 时变抗力模型
2.3 数值算例
2.4 本章小结
第3章 结构可靠度理论
3.1 可靠度分析的常用计算方法
3.1.1 中心点法
3.1.2 验算点法
3.1.3 响应面法
3.2 本章小结
第4章 桥梁船撞时变可靠度分析
4.1 桥梁船撞典型破坏模式
4.1.1 桥梁船撞事件的启示
4.1.2 桥梁船撞技术标准中的相关规定
4.1.3 桥梁船撞破坏模式分析
4.2 桥梁船撞极限状态功能函数
4.2.1 桩柱式桥墩可靠度分析模型与极限状态功能函数
4.2.2 沉井基础可靠度分析模型与极限状态功能函数
4.3 桥梁船撞可靠度分析模型中随机因素的概率描述
4.3.1 撞击吨位的概率模型
4.3.2 撞击速度的概率模型
4.3.3 撞击角度的概率模型
4.3.4 材料参数的概率模型
4.4 桥梁船撞动力响应分析方法
4.5 构件截面能力分析方法
4.5.1 钢筋应力应变关系
4.5.2 约束混凝土应力-应变关系
4.5.3 无约束混凝土应力-应变关系
4.5.4 构件截面能力分析
4.6 基于响应面法的桥梁船撞结构可靠度分析
4.7 本章小结
第5章 工程实例
5.1 工程概况
5.2 桥梁结构的有限元模型
5.3 桥梁结构钢筋混凝土材料劣化规律分析
5.3.1 钢筋锈蚀劣化分析
5.3.2 混凝土抗压强度劣化分析
5.4 桥梁结构时变抗力分析
5.5 船舶撞击作用下桥梁结构时变可靠度分析
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 进一步工作的方向
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于可靠度的桥梁船撞作用荷载组合分项系数[J]. 周敉,赵威,温杰,姜永存. 长安大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]响应面法在船撞桥可靠度分析中的应用[J]. 张军,邓旭平,包龙生. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]锈蚀钢筋混凝土框架柱滞回性能的数值模拟研究[J]. 赵桂峰,李瑶亮,张猛,李大望,申家玉. 世界地震工程. 2014(02)
[4]基于可靠度的船撞桥梁倒塌概率分析[J]. 邵俊虎,赵人达,耿波. 公路交通科技. 2014(04)
[5]群桩基础的船撞静力可靠度分析[J]. 刘晓銮. 城市道桥与防洪. 2013(11)
[6]基于概率有限元的船撞薄壁高桥墩可靠性分析[J]. 包龙生,李亮,于玲,石玉洪,张肇红. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2011(01)
[7]6·15九江大桥船撞事故引发的思考[J]. 杜旭升. 中国海事. 2007(09)
[8]桥梁船撞风险评估系统总体研究[J]. 耿波,王君杰,汪宏,范立础. 土木工程学报. 2007(05)
[9]锈蚀钢筋应力-应变关系研究[J]. 张伟平,商登峰,顾祥林. 同济大学学报(自然科学版). 2006(05)
[10]海水浪溅下混凝土中锈蚀钢筋性能试验研究及仿真分析[J]. 沈德建,吴胜兴. 工业建筑. 2005(03)
博士论文
[1]沿海在役钢筋混凝土桥梁性能退化及剩余使用寿命预测[D]. 郭冬梅.浙江大学 2014
[2]基于氯离子侵蚀的混凝土耐久性与寿命预测研究[D]. 孙丛涛.西安建筑科技大学 2011
[3]一般大气环境多因素作用混凝土中性化性能研究[D]. 牛建刚.西安建筑科技大学 2008
[4]桥梁船撞安全评估[D]. 耿波.同济大学 2007
[5]船撞桥及其风险分析[D]. 戴彤宇.哈尔滨工程大学 2003
硕士论文
[1]基于材料性能退化的近海桥梁地震风险概率评估[D]. 李晓芳.福州大学 2018
[2]碳化、冻融、氯离子耦合作用下钢筋混凝土梁承载力衰减研究[D]. 张航.长安大学 2018
[3]箍筋锈蚀引起的混凝土保护层损伤及对纵筋锈蚀的影响研究[D]. 同立向.西安建筑科技大学 2013
[4]氯盐侵蚀下锈蚀RC框架结构时变地震易损性研究[D]. 杨威.西安建筑科技大学 2013
[5]混凝土结构中箍筋的电偶腐蚀机理研究[D]. 王明星.广西大学 2008
[6]氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土构件的耐久寿命预测[D]. 罗刚.华侨大学 2003
[7]氯离子侵蚀作用下混凝土构件的耐久性[D]. 陈驹.浙江大学 2002
本文编号：3693305
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 桥梁结构船撞可靠度分析研究现状
1.2.2 混凝土结构耐久性研究现状
1.3 本文主要的研究工作
第2章 氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土材料劣化规律与结构时变抗力分析
2.1 氯盐环境下钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀机理
2.2 基于材料劣化的钢筋混凝土结构时变抗力模型
2.2.1 结构劣化模型
2.2.2 钢筋锈蚀模型
2.2.3 混凝土劣化时变模型
2.2.4 时变抗力模型
2.3 数值算例
2.4 本章小结
第3章 结构可靠度理论
3.1 可靠度分析的常用计算方法
3.1.1 中心点法
3.1.2 验算点法
3.1.3 响应面法
3.2 本章小结
第4章 桥梁船撞时变可靠度分析
4.1 桥梁船撞典型破坏模式
4.1.1 桥梁船撞事件的启示
4.1.2 桥梁船撞技术标准中的相关规定
4.1.3 桥梁船撞破坏模式分析
4.2 桥梁船撞极限状态功能函数
4.2.1 桩柱式桥墩可靠度分析模型与极限状态功能函数
4.2.2 沉井基础可靠度分析模型与极限状态功能函数
4.3 桥梁船撞可靠度分析模型中随机因素的概率描述
4.3.1 撞击吨位的概率模型
4.3.2 撞击速度的概率模型
4.3.3 撞击角度的概率模型
4.3.4 材料参数的概率模型
4.4 桥梁船撞动力响应分析方法
4.5 构件截面能力分析方法
4.5.1 钢筋应力应变关系
4.5.2 约束混凝土应力-应变关系
4.5.3 无约束混凝土应力-应变关系
4.5.4 构件截面能力分析
4.6 基于响应面法的桥梁船撞结构可靠度分析
4.7 本章小结
第5章 工程实例
5.1 工程概况
5.2 桥梁结构的有限元模型
5.3 桥梁结构钢筋混凝土材料劣化规律分析
5.3.1 钢筋锈蚀劣化分析
5.3.2 混凝土抗压强度劣化分析
5.4 桥梁结构时变抗力分析
5.5 船舶撞击作用下桥梁结构时变可靠度分析
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 进一步工作的方向
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于可靠度的桥梁船撞作用荷载组合分项系数[J]. 周敉,赵威,温杰,姜永存. 长安大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]响应面法在船撞桥可靠度分析中的应用[J]. 张军,邓旭平,包龙生. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]锈蚀钢筋混凝土框架柱滞回性能的数值模拟研究[J]. 赵桂峰,李瑶亮,张猛,李大望,申家玉. 世界地震工程. 2014(02)
[4]基于可靠度的船撞桥梁倒塌概率分析[J]. 邵俊虎,赵人达,耿波. 公路交通科技. 2014(04)
[5]群桩基础的船撞静力可靠度分析[J]. 刘晓銮. 城市道桥与防洪. 2013(11)
[6]基于概率有限元的船撞薄壁高桥墩可靠性分析[J]. 包龙生,李亮,于玲,石玉洪,张肇红. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2011(01)
[7]6·15九江大桥船撞事故引发的思考[J]. 杜旭升. 中国海事. 2007(09)
[8]桥梁船撞风险评估系统总体研究[J]. 耿波,王君杰,汪宏,范立础. 土木工程学报. 2007(05)
[9]锈蚀钢筋应力-应变关系研究[J]. 张伟平,商登峰,顾祥林. 同济大学学报(自然科学版). 2006(05)
[10]海水浪溅下混凝土中锈蚀钢筋性能试验研究及仿真分析[J]. 沈德建,吴胜兴. 工业建筑. 2005(03)
博士论文
[1]沿海在役钢筋混凝土桥梁性能退化及剩余使用寿命预测[D]. 郭冬梅.浙江大学 2014
[2]基于氯离子侵蚀的混凝土耐久性与寿命预测研究[D]. 孙丛涛.西安建筑科技大学 2011
[3]一般大气环境多因素作用混凝土中性化性能研究[D]. 牛建刚.西安建筑科技大学 2008
[4]桥梁船撞安全评估[D]. 耿波.同济大学 2007
[5]船撞桥及其风险分析[D]. 戴彤宇.哈尔滨工程大学 2003
硕士论文
[1]基于材料性能退化的近海桥梁地震风险概率评估[D]. 李晓芳.福州大学 2018
[2]碳化、冻融、氯离子耦合作用下钢筋混凝土梁承载力衰减研究[D]. 张航.长安大学 2018
[3]箍筋锈蚀引起的混凝土保护层损伤及对纵筋锈蚀的影响研究[D]. 同立向.西安建筑科技大学 2013
[4]氯盐侵蚀下锈蚀RC框架结构时变地震易损性研究[D]. 杨威.西安建筑科技大学 2013
[5]混凝土结构中箍筋的电偶腐蚀机理研究[D]. 王明星.广西大学 2008
[6]氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土构件的耐久寿命预测[D]. 罗刚.华侨大学 2003
[7]氯离子侵蚀作用下混凝土构件的耐久性[D]. 陈驹.浙江大学 2002
本文编号：3693305
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3693305.html
