【博士】既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性研究與應(yīng)用

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　　【博士】既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性研究與應(yīng)用　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：大連理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　既有結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估、維修改造與加固己引起人們的普遍重視，成為工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的重要研究方向。如何對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估、合理的維修加固，也己成為國(guó)內(nèi)外十分關(guān)注的課題。研究既有結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估和檢修理論與方法不僅具有重要的理論意義，而且具有廣泛的工程應(yīng)用前景和重大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。論文以既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性研究為主線，開(kāi)展了以下幾方面的研究工作:　　 1.結(jié)合結(jié)構(gòu)可靠度實(shí)用算法和蒙特卡洛法，用Matlab軟件編制了計(jì)算程序;結(jié)合非線性規(guī)劃理論和結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化計(jì)算方法，建立了既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)求解的數(shù)學(xué)模型，用非線性規(guī)劃軟件Ling。編制計(jì)算程序?qū)崿F(xiàn)可靠指標(biāo)的求解。　　 2.在同時(shí)考慮混凝土損傷和鋼筋銹蝕及材料強(qiáng)度劣化的情況下，建立了既有鋼筋混凝土梁(單筋矩形截面、雙筋矩形截面和T形截面)的承載力時(shí)變計(jì)算公式，針對(duì)T型截面受彎梁承載力計(jì)算特點(diǎn)，給出了判別是I類T形還是II類T形的承載力時(shí)變判斷條件。對(duì)既有混凝土柱在軸心受壓、大偏心受壓和小偏心受壓，分別提出了既有混凝土柱　　受壓承載力時(shí)變計(jì)算公式。通過(guò)工程實(shí)例，對(duì)T形截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件加固前進(jìn)行計(jì)算分析，計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)行可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)級(jí)相吻合。　　 3.結(jié)合砌塊專用砂漿、砌塊灌孔混凝土與變形鋼筋的薪結(jié)試驗(yàn)，建立了其勃結(jié)一滑移本構(gòu)關(guān)系，在同時(shí)考慮材料強(qiáng)度損傷的情況下，提出了受壓情況下既有配筋砌塊砌體正截面和斜截面的承載力時(shí)變計(jì)算模型，并給出了其時(shí)變可靠度指標(biāo);討論了不同后續(xù)服役基準(zhǔn)期的既有配筋砌塊砌體構(gòu)件可靠指標(biāo)的變化，提出了基于時(shí)變可靠度的既有配筋砌塊砌體構(gòu)件的可靠性分析方法?！　? 4.結(jié)合FRP加固砌體的力學(xué)性能試驗(yàn)，建立了FRP與砌體界面的豁結(jié)一滑移本構(gòu)模型，建立了FRP與砌體界面的粘貼承載力計(jì)算公式;運(yùn)用可靠指標(biāo)的快速求解算法，引入了k間隔系數(shù)，建立了FRP加固砌體柱的抗壓承載力計(jì)算公式;建立了FRP加固砌體抗剪計(jì)算公式。分析了在(恒載十辦公樓活載)及(恒載+住宅活載)兩種荷載組合方式下，F(xiàn)RP加固砌體后的荷載效應(yīng)比對(duì)可靠指標(biāo)的影響，并給出了設(shè)表達(dá)式控制臨界荷載效應(yīng)比。結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了加固前后的既有砌體可靠度計(jì)算?！　? 5.將既有結(jié)構(gòu)維護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)率計(jì)算轉(zhuǎn)化為對(duì)結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)的定量計(jì)算，以期望損失最小為決策準(zhǔn)則，并結(jié)合效益理論，建立了基于可靠度和效益理論的既有結(jié)構(gòu)維護(hù)決策風(fēng)險(xiǎn)分析方法，可以在一定程度上消除人為因素的影響。按風(fēng)險(xiǎn)決策的思想，兼顧維護(hù)工程投資和期望損失，把可靠度與決策樹(shù)模型相結(jié)合，使兩者達(dá)到一種最佳的結(jié)合。最后設(shè)計(jì)了既有結(jié)構(gòu)檢測(cè)維修決策框架。　　

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