橋梁結(jié)構(gòu)安全的評定方法與檢測技術(shù)

1、會計學(xué)1橋梁結(jié)構(gòu)安全的評定方法與檢測技術(shù)橋梁結(jié)構(gòu)安全的評定方法與檢測技術(shù)在一個指定時間 t, 檢查:結(jié)構(gòu)強度 R (t) 荷載效應(yīng) Q (t)R = 桿件/節(jié)點的承載能力 (M, V, P )Q = 對應(yīng)的荷載效應(yīng) (M, V, P )安全程度 = R - Q (隨即變量)R, R, Q, Q = 設(shè)計/評定準(zhǔn)則中的控制參數(shù) R, QpRQ結(jié)構(gòu)強度 (R)荷載效應(yīng) (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(shè)計 不定性較高評定 指定的時間和地點, 不定性較低R, QpRQ結(jié)構(gòu)強度 (R)荷載效應(yīng) (Q)評定設(shè)計結(jié)構(gòu)評定, 設(shè)計 隨時間的變化性通常不予考慮評定 荷載與結(jié)構(gòu)強度都隨時間變化RQR, Qp結(jié)構(gòu)強度 (R)荷載效應(yīng) (Q)QQ(t) R(t)R結(jié)構(gòu)評定R-Q(t), 設(shè)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(yīng)力的對應(yīng)關(guān)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(shè)計提高結(jié)構(gòu)評定可靠性的關(guān)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(shè)計評定可靠性指數(shù): = R-Q / R-Q 提高結(jié)構(gòu)評定可靠性的關(guān)鍵: 降低方差 R-Q 疲勞評估的關(guān)鍵: 準(zhǔn)確評估疲勞細節(jié)的局部應(yīng)力變化控制疲勞細節(jié): 鉚接 - Category D強度評定的關(guān)鍵: 準(zhǔn)確的荷載與應(yīng)力對應(yīng)關(guān)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(zhǔn)確

9、評估 以(Rmin Qmax)及相應(yīng)的概率值作為安全評定的基礎(chǔ) “瘦身法”R, QpRQ結(jié)構(gòu)強度 (R)荷載效應(yīng) (Q)評定設(shè)計QminQmaxRmaxRminContact Ed Zhou, URS Corporation - Marylanded_FOR MORE INFORMATION設(shè)計 隨時間的變化性通常不予考慮評定 荷載與結(jié)構(gòu)強度都隨時間變化RQR, Qp結(jié)構(gòu)強度 (R)荷載效應(yīng) (Q)QQ(t) R(t)R結(jié)構(gòu)評定R-Q(t), 設(shè)計評定疲勞評估的關(guān)鍵: 準(zhǔn)確評估疲勞細節(jié)的局部應(yīng)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