硕士大跨度斜拉桥的施工仿真计算与风险评估

授予学位： 工学硕士 　　学位授予单位： 北京交通大学 　　学位年度： 2009年 　　近年来，随着科学技术的进步，现代斜拉桥的发展越来越快。由于跨径的增大，施工中的各种不确定因素更加显著，使斜拉桥结构在工程建设中面临高风险，必须采取积极措施来应对。本文以天津南仓斜拉桥为工程背景，从桥梁工程建设实际出发，对施工期间的结构仿真计算和风险评估进行研究。论文首先阐述了风险评估的基本理论，研究了斜拉桥计算分析的基本理论，为斜拉桥施工仿真计算和风险评估工作的展开打下了基础。然后采用大型通用有限元软件Midas／Civil建立了南仓斜拉桥的仿真模型，对成桥阶段与每一个施工阶段进行了详细的仿真计算分析。随后采用层次分析法对南仓斜拉桥施工风险进行了定性分析，识别出影响结构施工安全的主要风险模式和主要风险因素。在此基础上采用基于计算机Fortran语言的蒙特卡洛法对施工风险概率进行了定量计算，并通过确定可接受失效概率对施工风险进行评估。论文还提出了南仓斜拉桥施工风险控制措施的建议。 　　论文研究表明，斜拉桥主梁强度破坏是最主要的施工风险模式，影响结构安全的主要风险因素为索张拉力、截面尺寸、弹性模量和材料容重等。结构在最大悬臂、合拢和成桥这三个施工阶段的受力比较大，风险概率可能超出可接受的范围，必须采取一些有效的措施来控制风险。