学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

门式刚架梁基于时变抗力的动态可靠度研究

作　者: 张黎黎
导　师: 刘明；张延年
学　校: 沈阳建筑大学
专　业: 结构工程
关键词: 门式刚架梁大气环境腐蚀衰减时变抗力动态可靠度理论计算
分类号: TU392.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 36次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着大量的钢结构建筑的投入运行及已有工程结构使用年限的增加,我国的基础设施的可靠性问题已经成为土木工程结构领域广泛关注和重要的前沿研究课题。尤其是近几年来,在几次大的风雪灾害中,门式刚架结构受到损伤较为严重。工程结构在多年使用过程中承受各种荷载作用,受到外界环境的影响及各种腐蚀介质的侵害,都有不同程度的损伤或缺陷,因而人们自然关注这些结构目前的状态及今后建筑结构的可靠性,而结构的安全性主要取决于结构构件的抗力,故结构构件抗力的研究逐渐形成了结构可靠性研究中最重要的问题之一。为预测若干年后结构的抗力水平,则必须建立随时间变化的抗力评价模型。在抗力基本参数经时变化分析基础上,进一步考虑构件抗力的不定性,对服役构件的抗力衰减的研究随着门式刚架结构的投入使用已经开启。现有对于时变抗力的研究,多数都是针对钢筋混凝土结构,而专门针对钢结构的研究,却大多都是致力于腐蚀环境下。针对大气环境下钢构件的时变抗力研究,也都是在定性分析的层面上,几乎没有给出定量结论的研究。综合考虑环境、时效等多因素耦联作用,探讨一般大气环境和酸雨性大气环境、海洋性大气环境下,门式刚架梁的损伤机理以及承载能力的时变性,主要工作如下:分析了大气腐蚀的影响因素以及所研究测站的气候特征。以金属腐蚀学会所研究的钢材在不同大气环境下腐蚀作用的实验结果为基础,综合测站的气候特征以及防腐保护措施,计算出不同大气环境下有代表性的5个地区的Q235钢的腐蚀深度、腐蚀速率;统计了16种实际工程中运用较多的门式刚架梁的尺寸,利用数学和力学的原理,进而计算出5个地区的不同大气环境、不同尺寸门式刚架梁在服役期内考虑大气腐蚀作用的时变抗弯承载力、抗剪承载力。在以上内容的基础上,进一步进行了抗力衰减原因分析,对比分析在役门式刚架梁抗力衰减模型;计算出了门式刚架梁在服役满50年后的衰减量及衰减系数。通过对比,分析各种模型,得出指数型模型与实际吻合较好。以时变抗力及《建筑结构荷载规范》为基础,计算出有代表性的5个地区的不同尺寸门式刚架梁在不同大气环境下的时变可靠度,并与基于拟建结构的静态可靠度以及规范进行对比分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 国内外同类课题研究现状  10-13
    1.2.1 大气环境下时变抗力研究现状  10
    1.2.2 服役结构的可靠性分析  10-12
    1.2.3 可靠性评估目前存在的问题  12-13
  1.3 主要研究内容  13-15
    1.3.1 本文主要研究的目的及意义  13-14
    1.3.2 本文主要研究的内容  14-15
第二章门式刚架梁在大气环境下的时变抗力研究  15-29
  2.1 引言  15
  2.2 腐蚀作用机理  15-18
    2.2.1 腐蚀作用的分类  15-16
    2.2.2 常温腐蚀作用机理  16
    2.2.3 大气腐蚀的影响因素  16-18
    2.2.4 腐蚀破坏的危害性  18
  2.3 腐蚀速率的确定  18-22
    2.3.1 防腐涂料的种类、厚度及作用年限  18
    2.3.2 测站气候因素及污染因素  18-19
    2.3.3 腐蚀深度的计算  19-21
    2.3.4 腐蚀速率的确定  21-22
  2.4 腐蚀作用下门式刚架梁的抗力计算  22-28
    2.4.1 构件截面的选取  22
    2.4.2 计算方法综述  22
    2.4.3 抗弯承载力计算  22-25
    2.4.4 抗剪承载力计算  25-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章在役门式刚架梁抗力时变模型  29-37
  3.1 衰减原因分析  29-31
    3.1.1 结构抗力时变函数  29
    3.1.2 构件抗力时变函数  29-30
    3.1.3 抗力衰减原因分析  30-31
  3.2 在役门式刚架梁抗力衰减模型  31-36
    3.2.1 理论模型  31
    3.2.2 衰减量计算  31-32
    3.2.3 幂函数型衰减函数模型  32
    3.2.4 幂函数型衰减系数计算  32-34
    3.2.5 指数型衰减函数模型  34
    3.2.6 指数型衰减系数计算  34-35
    3.2.7 线性衰减函数模型  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第四章基于时变的抗力衰减模型下结构可靠度  37-47
  4.1 引言  37
  4.2 可靠度分析方法  37-43
    4.2.1 可靠度定义  37-38
    4.2.2 可靠度分析基本方法  38-39
    4.2.3 可靠度计算的参数确定  39-43
  4.3 时效可靠度分析  43-46
    4.3.1 时效可靠度分析方法  43-44
    4.3.2 时效可靠度计算  44-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章结论与展望  47-49
  5.1 结论  47
  5.2 展望  47-49
参考文献  49-53
附表A 各地区抗弯承载力、抗剪承载力计算值  53-77
作者简介  77-78
致谢  78-79

门式刚架梁基于时变抗力的动态可靠度研究

内容摘要

全文目录

相似论文