桥梁结构安全的评定方法与检测技术学习教案

1、会计学1桥梁结构安全的评定桥梁结构安全的评定(pngdng)方法与检测方法与检测技术技术第一页，共49页。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 )第1页/共49页第二页，共49页。安全程度(chngd) = R - Q (随即变量)R, R, Q, Q = 设计/评定(pngdng)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第2页/共49页第三页，共49页。 = R-Q / R-Q = 可靠性指数pf = P(R-Q) 0 = 破

2、坏(phui)的概率Pf1.01.59x10-12.02.3x10-22.56.2x10-33.01.3x10-33.52.33x10-44.03.17x10-5正态分布R-Q pR-Qpf0 R-Q破坏 安全R-QR-Q第3页/共49页第四页，共49页。设计(shj) 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, 第4页/共49页第五页，共49页。设计(shj) 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), 设计评定第5页/

3、共49页第六页，共49页。以获取现场数据来减少(jinsho)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)第6页/共49页第七页，共49页。可靠性指数(zhsh): = R-Q / R-Q 情况(qngkung) 1: 如果 R-QDes 不变, R-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 第7页/共49页第八页，共49页。情况(qngkung) 2: 如果 R-QEva(t) R-QDes, R-Q , R-Q pR-QDespf0

4、 R-Q破坏 安全R-QEva(t)设计评定可靠性指数(zhsh): = R-Q / R-Q 提高结构评定可靠性的关键: 降低方差 R-Q 第8页/共49页第九页，共49页。第9页/共49页第十页，共49页。第10页/共49页第十一页，共49页。疲劳(plo)评估的关键: 准确评估疲劳(plo)细节的局部应力变化第11页/共49页第十二页，共49页。第12页/共49页第十三页，共49页。控制(kngzh)疲劳细节: 铆接 - Category D第13页/共49页第十四页，共49页。第14页/共49页第十五页，共49页。第15页/共49页第十六页，共49页。第16页/共49页第十七页，共49页

5、。第17页/共49页第十八页，共49页。第18页/共49页第十九页，共49页。第19页/共49页第二十页，共49页。第20页/共49页第二十一页，共49页。强度评定的关键: 准确(zhnqu)的荷载与应力对应关系第21页/共49页第二十二页，共49页。第22页/共49页第二十三页，共49页。Developed by Professor Al Ghorbanpoor of University of Wisconsin at Milwaukee (UWM)第23页/共49页第二十四页，共49页。Sensor Box3 4 59Concrete SurfacePE Duct 第24页/共49页第二

6、十五页，共49页。第25页/共49页第二十六页，共49页。MFL Signals Flaw Indication At 914 cm第26页/共49页第二十七页，共49页。MFL Signals flaw indication from 183 to 366 cm第27页/共49页第二十八页，共49页。第28页/共49页第二十九页，共49页。4.0-1.02.550024681012141618202224262830323436384042444648Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 104.0-1.02.54.0-1.02.54.0-

7、1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.54.0-1.02.5第29页/共49页第三十页，共49页。第30页/共49页第三十一页，共49页。4.0-2.00.050024681012141618202224262830323436384042444648Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 104.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.04.0-2.00.0第

8、31页/共49页第三十二页，共49页。第32页/共49页第三十三页，共49页。第33页/共49页第三十四页，共49页。第34页/共49页第三十五页，共49页。第35页/共49页第三十六页，共49页。2.0-3.00.020012345678910111213141516171819Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 102.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.02.0-3.00.0第36页/共49页第三十七页，共49页。3.

9、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第37页/共49页第三十八页，共49页。第38页/共49页第三十九页，共49页。0.0-0.6100123456789Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 100.0-0.60.0-0.60.0

10、-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 Locations第39页/共49页第四十页，共49页。0.1-0.10.0100123456789Ch 3Ch 4Ch 5Ch 9ftVoltCh 1Ch 2Ch 6Ch 7Ch 8Ch 100.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.00.1-0.10.0Flaw Locations第40页/

11、共49页第四十一页，共49页。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第41页/共49页第四十二页，共49页。第42页/共49页第四十三页，共49页。示意图第43页/共49页第四十四页，共49页。第44页/共49页第四十五页，共49页。第45页/共49页第四十六页，共49页。(疲劳和强度评定)n利用无损检测确定关键承重杆件和材料的状况(NDT/E)n需要建立以可靠性为基础 的桥梁评定规范第46页/共49页第四十七页，共49页。实际桥梁的强度(R)与荷载效果(Q)的统计分布(fnb)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评估