基于健康監(jiān)測(cè)的平行鋼絲斜拉索疲勞可靠性評(píng)定.pdf

1、斜拉索作為斜拉橋主要的受力構(gòu)件，由于長(zhǎng)期承受交變載荷并常暴露于跨河跨海的自然環(huán)境中，易遭受腐蝕損傷和疲勞累積損傷，嚴(yán)重威脅著斜拉橋服役安全。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是保障大型橋梁服役安全的有效手段之一，引起了國(guó)內(nèi)外眾多研究者的興趣，基于健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的橋梁損傷識(shí)別、模型修正、安全評(píng)定等內(nèi)容逐步成為研究的重點(diǎn)。本文充分利用健康監(jiān)測(cè)技術(shù)獲得的斜拉索服役信息，著重研究了基于健康監(jiān)測(cè)的斜拉索疲勞性能退化關(guān)系和疲勞可靠性評(píng)定等。
　　本研究首先對(duì)疲勞

2、分析方法進(jìn)行了研究，選擇通過(guò)雨流計(jì)數(shù)法對(duì)智能拉索獲得的斜拉索荷載效應(yīng)-時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，建立基于Miner線(xiàn)性累積損傷理論的等效疲勞荷載效應(yīng)處理方法。然后研究斜拉索腐蝕的機(jī)理和評(píng)定方法及斷絲監(jiān)測(cè)手段等，并建立了相關(guān)的抗力退化模型。腐蝕鋼絲及腐蝕斜拉索疲勞壽命均服從 Weibull分布，結(jié)合腐蝕拉索試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果合理建立腐蝕斜拉索 S-N曲線(xiàn)退化模型，成為疲勞壽命分析的基礎(chǔ)。定義廣義的斷絲監(jiān)測(cè)精確率，斷絲數(shù)量符合成功概率為斷絲率的二項(xiàng)分布

3、；根據(jù)斷絲監(jiān)測(cè)隨機(jī)性的具體特征，由共軛分布辦法確定先驗(yàn)分布，并對(duì)監(jiān)測(cè)精確率、斷絲數(shù)量、斷絲時(shí)間序列進(jìn)行了 Bayes更新。由此得到了包含斷絲監(jiān)測(cè)信息的斷絲數(shù)的分布函數(shù)，分析了函數(shù)中斷絲監(jiān)測(cè)精確率及斜拉索內(nèi)鋼絲數(shù)量的對(duì)后驗(yàn)結(jié)果的影響。最后推導(dǎo)出基于健康監(jiān)測(cè)的平行鋼絲斜拉索疲勞壽命 Weibull分布的具體形式，由此可以計(jì)算斜拉索服役期的失效概率及可靠指標(biāo)。對(duì)某斜拉索的疲勞壽命評(píng)定的算例表明，隨著拉索服役年限的增加，抗疲勞性能不斷衰退；在疲