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正常使用极限状态下钢筋混凝土板式结构可靠度研究

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第1章绪论

1.1 前言

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 本文主要内容

第2章可靠度分析的基本理论

2.1 结构可靠度分析的理论基础

2.2结构极限状态

2.3结构失效概率及可靠指标

2.4结构可靠度常用计算方法

2.5本章小结

第3章钢筋混凝土楼板裂缝和挠度可靠度分析

3.1 基于规范的最大裂缝宽度和挠度计算

3.2裂缝宽度和挠度极限状态方程

3.3基于改进一次二阶矩法的可靠度分析

3.4算例及随机变量统计参数

3.5 裂缝宽度可靠指标及变量灵敏度分析

3.6 失效等级划分

3.7本章小结

第4章钢筋混凝土板式桥梁碳化可靠度评估

4.1混凝土碳化机理及碳化模型

4.2碳化可靠指标及失效概率分析

4.3既有板式桥梁碳化可靠度评估

4.4碳化寿命曲线拟合

4.5本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录A:攻读学位期间所发表论文及参与的项目

发表论文

参与项目

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摘要

钢筋混凝土板式结构坍塌事故频繁出现,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。对结构在正常使用极限状态下的可靠性评估也进而成为专家学者研究的热门领域。目前,国内外学者对正常使用极限状态下的钢筋混凝土板式结构可靠度研究较少。鉴于此,本文对钢筋混凝土楼板、板式桥梁在正常使用极限状态可靠度和灵敏度以及耐久性评估进行了较深入的研究。
  将结构构件最大裂缝宽度、挠度与混凝土结构碳化限值作为结构对外荷载的抗力,将结构在正常使用期间内实际产生的裂缝宽度、挠度与碳化深度作为外荷载的作用效应,综合考虑各极限状态方程中随机变量的概率分布类型。通过数值分析软件MATLAB编写了改进的一次二阶矩法可靠度计算程序,分析了钢筋混凝土双向板和单向板在不同楼板有效高度、混凝土强度等级、保护层厚度、荷载效应比与有效计算跨度下的可靠指标。分析了可靠指标的灵敏度,并对挠度失效等级进行了划分,计算了既有钢筋混凝土板式桥梁在设计使用年限内的碳化可靠指标与相应的失效概率,拟合出基于耐久性的碳化剩余寿命曲线。
  结果表明,板式结构在正常使用极限状态下,其保护层厚度、构件有效高度、混凝土轴心抗拉强度、抗压强度与荷载效应比等随机变量,对裂缝、挠度和碳化深度的可靠指标和灵敏度均有不同程度的影响。通过本文的研究,计算结果可为板式结构在正常使用极限状态下适用性及耐久性评估提供有效建议,同时为工程设计提供一定的参考。

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