桥梁结构安全的评定方法与检测技术

1、会计学1桥梁结构安全的评定方法与检测技术桥梁结构安全的评定方法与检测技术在一个指定时间 t, 检查:结构强度 R (t) 荷载效应 Q (t)R = 杆件/节点的承载能力 (M, V, P )Q = 对应的荷载效应 (M, V, P )安全程度 = R - Q (随即变量)R, R, Q, Q = 设计/评定准则中的控制参数 R, QpRQ结构强度 (R)荷载效应 (Q)Q R 破坏QQRR = R-Q / R-Q = 可靠性指数pf = P(R-Q) 0 = 破坏的概率Pf1.01.59x10-12.02.3x10-22.56.2x10-33.01.3x10-33.52.33x10-44.0

2、3.17x10-5正态分布R-Q pR-Qpf0 R-Q破坏 安全R-QR-Q设计 不定性较高评定 指定的时间和地点, 不定性较低R, QpRQ结构强度 (R)荷载效应 (Q)评定设计结构评定, 设计 随时间的变化性通常不予考虑评定 荷载与结构强度都随时间变化RQR, Qp结构强度 (R)荷载效应 (Q)QQ(t) R(t)R结构评定R-Q(t), 设计评定以获取现场数据来减少不定性/随机性:车重荷载谱 动态秤重 (WIM)荷载与应力的对应关系 荷载测试/有限元分析主要承重杆件的自身状况 无损检测 (NDT/E)可靠性指数: = R-Q / R-Q 情况 1: 如果 R-QDes 不变, R-

3、Q , R-Q pR-QDespf0 R-Q破坏 安全评定设计提高结构评定可靠性的关键: 降低方差 R-Q 情况 2: 如果 R-QEva(t) R-QDes, R-Q , R-Q pR-QDespf0 R-Q破坏 安全R-QEva(t)设计评定可靠性指数: = R-Q / R-Q 提高结构评定可靠性的关键: 降低方差 R-Q 疲劳评估的关键: 准确评估疲劳细节的局部应力变化控制疲劳细节: 铆接 - Category D强度评定的关键: 准确的荷载与应力对应关系 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 示意图 实际桥梁的强度(R)与荷载效果(Q)的统计分布很难确定 估计它们的端值及其发生的概率更实际可行 利用先进的分析/测试方法和手段来实现准确

9、评估 以(Rmin Qmax)及相应的概率值作为安全评定的基础 “瘦身法”R, QpRQ结构强度 (R)荷载效应 (Q)评定设计QminQmaxRmaxRminContact Ed Zhou, URS Corporation - Marylanded_FOR MORE INFORMATION设计 随时间的变化性通常不予考虑评定 荷载与结构强度都随时间变化RQR, Qp结构强度 (R)荷载效应 (Q)QQ(t) R(t)R结构评定R-Q(t), 设计评定疲劳评估的关键: 准确评估疲劳细节的局部应力变化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