橋梁結構安全的評定方法與檢測技術

1、會計學1橋梁結構安全的評定方法與檢測技術橋梁結構安全的評定方法與檢測技術在一個指定時間 t, 檢查:結構強度 R (t) 荷載效應 Q (t)R = 桿件/節(jié)點的承載能力 (M, V, P )Q = 對應的荷載效應 (M, V, P )安全程度 = R - Q (隨即變量)R, R, Q, Q = 設計/評定準則中的控制參數(shù) R, QpRQ結構強度 (R)荷載效應 (Q)Q R 破壞QQRR = R-Q / R-Q = 可靠性指數(shù)pf = P(R-Q) 0 = 破壞的概率Pf1.01.59x10-12.02.3x10-22.56.2x10-33.01.3x10-33.52.33x10-44.0

2、3.17x10-5正態(tài)分布R-Q pR-Qpf0 R-Q破壞 安全R-QR-Q設計 不定性較高評定 指定的時間和地點, 不定性較低R, QpRQ結構強度 (R)荷載效應 (Q)評定設計結構評定, 設計 隨時間的變化性通常不予考慮評定 荷載與結構強度都隨時間變化RQR, Qp結構強度 (R)荷載效應 (Q)QQ(t) R(t)R結構評定R-Q(t), 設計評定以獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)來減少不定性/隨機性:車重荷載譜 動態(tài)秤重 (WIM)荷載與應力的對應關系 荷載測試/有限元分析主要承重桿件的自身狀況 無損檢測 (NDT/E)可靠性指數(shù): = R-Q / R-Q 情況 1: 如果 R-QDes 不變, R-

3、Q , R-Q pR-QDespf0 R-Q破壞 安全評定設計提高結構評定可靠性的關鍵: 降低方差 R-Q 情況 2: 如果 R-QEva(t) R-QDes, R-Q , R-Q pR-QDespf0 R-Q破壞 安全R-QEva(t)設計評定可靠性指數(shù): = R-Q / R-Q 提高結構評定可靠性的關鍵: 降低方差 R-Q 疲勞評估的關鍵: 準確評估疲勞細節(jié)的局部應力變化控制疲勞細節(jié): 鉚接 - Category D強度評定的關鍵: 準確的荷載與應力對應關系 Developed by Professor Al Ghorbanpoor of University of Wisconsin a

4、t Milwaukee (UWM)Sensor Box3 459Concrete SurfacePE Duct MFL Signals Flaw Indication At 914 cmMFL Signals flaw indication from 183 to 366 cm4.0-1.02.550024681012141618202224262830323436384042444648Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 104.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.0

5、2.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-2.00.050024681012141618202224262830323436384042444648Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 104.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.02.0-3.00.020012345678910111213141516171819Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2C

6、h 6Ch 7Ch 8Ch 102.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.03.0-2.00.020012345678910111213141516171819Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 103.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.03.0-2.00.0 0.0-0.61001234

7、56789Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 100.0-0.60.0-0.60.0-0.60.0-0.60.0-0.60.0-0.60.0-0.60.0-0.60.0-0.6Movement of the Strand Due to Magnets ForceFlaw Locations0.1-0.10.0100123456789Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 100.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.

8、00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.0Flaw Locations 0.6-1.00.0100123456789Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 100.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.00.6-1.00.0Flaw LocationsStirrups 示意圖 實際橋梁的強度(R)與荷載效果(Q)的統(tǒng)計分布很難確定 估計它們的端值及其發(fā)生的概率更實際可行 利用先進的分析/測試方法和手段來實現(xiàn)準確

9、評估 以(Rmin Qmax)及相應的概率值作為安全評定的基礎 “瘦身法”R, QpRQ結構強度 (R)荷載效應 (Q)評定設計QminQmaxRmaxRminContact Ed Zhou, URS Corporation - Marylanded_FOR MORE INFORMATION設計 隨時間的變化性通常不予考慮評定 荷載與結構強度都隨時間變化RQR, Qp結構強度 (R)荷載效應 (Q)QQ(t) R(t)R結構評定R-Q(t), 設計評定疲勞評估的關鍵: 準確評估疲勞細節(jié)的局部應力變化4.0-2.00.050024681012141618202224262830323436384042444648Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 104.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.02.0-3.00.0200123456789101112131