钢管混凝土拱桥正常使用极限状态可靠度分析

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1、分类号：U44；U4510710-2012121070硕士学位论文钢管混凝土拱桥正常使用极限状态可靠度分析杜岳涛导师姓名职称徐岳教授申请学位级别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学Reliabilityanalysisofconcrete-filledsteeltubearchbridgeunderserviceabilitylimitstateADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DuYuetaoSupervisor：Prof.X

2、uYueChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：7^20/5年（月/i日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关

3、的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：迅/5年《月6曰导师签名：么/玉年《月G日摘要本文基于桥梁结构可靠度基本理论，针对现有可靠度分析方法在工程应用中存在的问题，将BP神经网络与改进JC算法相结合，对钢管混凝土拱桥正常使用极限状态可靠度进行计算，为钢管混凝土拱桥可靠度评估提供理论参考。主要研究内容如下：（1）根据极限状态基本定义，明确钢管混凝土拱桥正常使用极限状态下作用及抗力概率模型，讨论传统可靠度计算方法在钢管混凝土拱桥结构分析中存在的缺陷，并结合梯度计算法，得出钢管混凝土拱桥极限状态方程参数灵敏性分析方法。（2）基于

4、桥梁结构可靠度基本理论及钢管混凝土拱桥结构特点，结合神经网络理论，采用均匀设计法，将结构功能函数显式化。通过改进JC算法迭代方式，求解由BP神经网络拟合出的非线性功能函数，提高结构可靠度分析精度，实现从结构体系层面对钢管混凝土拱桥正常使用极限状态挠度、应力可靠度的评估，提出完整的可靠度分析、计算方法。并以MATLAB计算程序为平台，采用系统化、模块化设计思路编制可靠度分析程序，并结合简单算例对程序可行性及准确性进行验证。（3）建立实桥有限元模型，利用BP神经网络与改进JC算法，从挠度及应力两方面对实桥工程可靠性进行评估，研究钢管混凝土拱桥正常使用极限状态的主要失效模式。并基

5、于主要受力构件应力可靠度指标，建立钢管混凝土拱桥的结构等效体系及简化等效体系，计算了等效串联体系模式下结构应力可靠度指标。分析可靠度指标对正常使用极限状态方程参数的灵敏性，并结合灵敏度计算结果，减少随机变量个数，简化可靠度计算过程。关键词：钢管混凝土拱桥，可靠度分析，正常使用极限状态，BP神经网络，JC法IAbstractBasedonbridgestructurebasicreliabilitytheory,aimingattheexistingproblemswhenputtingreliabilityanalysistheoryintoengineeringuse,t

6、heBPneutralnetworkandimprovedJCarithmeticarecombinedtocalculatereliabilityofconcrete-filledsteeltube(CFST)archbridgeunderserviceabilitylimitstateandtoprovidetheoreticalreferenceforCFSTarchbridgereliabilityassessment.Themainresearchcontentsareasfollows:(1)Accordingtothebasicdefinitionoflimi

7、tstate,startingfromtheresistanceofstructureandloadeffect,theeffectandresistanceprobabilisticmodelofCFSTarchbridgeunderserviceabilitystateareclearedandthedisadvantagesoftraditionalreliabilitycalculationmethodonCFSTarchbridgestructureanalysisarediscussed.Combine