1 Теория надежности

Основным методом исследования надежности конструкций является сочетание метода второго момента первого порядка и метода численного моделирования Монте-Карло. Это не только решает задачу математического расчета при структурном анализе надежности, но и не требует рассмотрения сложности уравнения предельного состояния. Единственным недостатком является большое количество вычислительной техники, но с быстрым развитием компьютерных технологий в допустимой точности все еще может соответствовать требованиям расчета.

Пусть X = (X1, X2,... Xn) является базовой случайной величиной структуры, и ее функция плотности вероятности равна f (x). Для функции отказа компонента структуры функция функции может быть выражена как Z = g (X). Согласно основной теории анализа надежности, при Z0 конструкция находится в состоянии большего сопротивления, чем влияние нагрузки.

2. Характеристики мостаУсиленный стеклопластиком

FRP называется армированным волокном композитным материалом, который представляет собой новый тип высокопроизводительного материала, который состоит из волокнистого материала и материала матрицы в определенной пропорции и соответствует определенному процессу. Его основными характеристиками являются:

(1) прочность на растяжение стержней FRP намного выше, чем у обычных стальных стержней, и близка к прочности стальных прядей высокой прочности.

(2) плотность баров FRP очень мала, что способствует проектированию и строительству длиннопролетных конструкций.

(3) ФРП имеет превосходную коррозионную устойчивость и может быть использован в кислоте, алкалие, соли и влажной окружающей среде в течение длительного времени.

(4) сопротивление усталости баров ФРП также превосходно, которое очевидно выше чем это из усиливая баров.

(5) бары ФРП имеют хорошие упругие свойства, и кривые стресс-деформации близко к линейной упругости. В настоящее время многие продукты FRP доказывают, что их продолжительность жизни составляет более 50 лет с помощью ускоренного теста на старение.

3. Модель затухания сопротивления общих мостовых конструкций

Для существующих мостовых конструкций мы рассматриваем ухудшение прочности бетона из-за карбонизации и прочность распада арматуры из-за химической реакции. При рассмотрении закона случайных переменных параметров, меняющихся со временем, сопротивление изменяется со временем по мере повреждения карбонизации бетона и эрозии хлоридно-ионной арматуры. Вообще говоря, сопротивление конструкции представляет собой нестационарный стохастический процесс, который необходимо стабилизировать для удобства расчета, тогда сопротивление R (t) можно выразить как:

R (t)= r(t)R₀(Т)

4. Анализ надежности мостов, усиленных FRP.

Сопротивление существующих мостов в основном состоит из двух частей.

Первый-это остаточное сопротивление перед армированием.

Два-это повышенное сопротивление после технического обслуживания и усиления.

Затем, предполагая, что нет никакой корреляции между сопротивлением после армирования и сопротивлением до армирования, уравнение конечного состояния после армирования имеет вид:

Z = Ra ΔR-SG-SQ = 0(12)

В формуле Ra-остаточное сопротивление, _ R-часть сопротивления, увеличенная после усиления, SG-эффект мертвой нагрузки, SQ-эффект живой нагрузки.

Чтобы рассчитать повышенное сопротивление мостовой конструкции, усиленной внешней волокнистой тканью, следует рассчитать прочность, модуль упругости и параметры деформации листа. Мы можем использовать случайные величины для представления:

КП = Rs/Rj(13)

Среди них Rs-это фактическое значение сопротивления, которое можно измерить в соответствии с экспериментом; Rj-это значение сопротивления, указываемое в коде, и это фактическое значение, которое учитывает эффект размера и изменения параметров материала в расчетах. Следует отметить, что нагрузка транспортного средства на мост не меняется со временем.

5. Пример расчета

Железобетонный мост с пролетом 8 м, толщина фланца 0,1 м, ширина фланца 1,5 м, высота луча 0,7 м, ширина ребра 0,2 м, 1 класс конструкции автомобильной нагрузки, 4 полосы движения, прочность стального стержня HRB335 и коэффициент удара автомобиля 0,45 выбран для анализа надежности изгиба. Согласно обследованию, конкретные параметры моста следующие:

(1) Момент сопротивления (R0) балки подчиняется логнормальному распределению, и его среднее и стандартное отклонения соответственно mu R0 = 2669,35 кН · м, _ R0 = 363,57 кН. М.

(2) Момент промежуточного пролета SG балки, подверженной постоянной нагрузке G, подчиняется нормальному распределению, и его среднее и стандартное отклонения соответственно mu SG = 763,49 кН м и _ SG = 32,91 кН M.

В процессе расчета надежности уравнение предельного состояния изгиба Z = R-SG-SQ. Согласно экспертной оценке, деградация моста относится к умеренному типу деградации, а коэффициент ослабления сопротивления составляет R (t) = 1-k1t k2t2 = 1-0005 t.

Согласно анализу результатов расчета, с продлением срока службы вероятность отказа конструкции также увеличивается, ее надежность будет продолжать снижаться, а темпы роста вероятности отказа увеличиваются, что соответствует фактическому проекту.

ЛУ Хун Ву