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冗余度论文参考文献：
摘 要：为了叙述在桥梁设计中,运用冗余度设计理念的重要性.文章主要从冗余度的概述、桥梁设计阐述对结构冗余度的影响以及对桥梁冗余度的探索和优化建议等方面进行阐述.
关键词：桥梁设计；冗余度；安全性
近三十年来,包括美国在内的很多国家,为了实现桥梁在发生破坏的状况下,使其依然可以继续桥梁结构原有的功能,更好的设计出安全、牢固的桥梁,都桥梁设计的冗余度设计上投入了很大精力.这也说明了,冗余度的设计在桥梁设计中的重要影响.在文章中,笔者将从桥梁设计的冗余度和它的定义和内涵进行简单地介绍,并且分析桥梁曲线半径、桥梁跨长、外部横向连接数量等设计参数指标和冗余度和桥梁安全、稳定的关系,同时,结合对相关资料的整理和研究,切合自身理解在文章的最后提出了桥梁设计中冗余度设计的优化方案和建议.
1 冗余度的概述
在有关媒体报刊中我们可以看到,美国钢桥和俄亥俄州I-275四跨连续钢板梁桥的破坏过程,不难发现在中,在桥墩出现了部分破坏约十分钟左右,I-275四跨连续钢板梁桥的桥梁结构仍然保持稳定,而美国钢桥则是由于结构失稳而突然地整体塌裂,产生这一不同现象的主要因素各大媒体和相关领域众说纷纭,在这项案例中,尽管已经有学者分析,并且指出了其产生不同现象的原因的多样性,但归根结底在美国钢桥和俄亥俄州I-275四跨连续钢板梁桥的破坏过程中,起到决定性作用的是桥梁结构体系的冗余度大小的设计.下面,就将对冗余度的定义、内涵等方面进行阐述.
1.1 冗余度的定义
现阶段,结构设计还是目前计算机技术水平所不能够完全普及的领域,冗余度和超净定次数通常会被混淆,从而将精力平衡和自由度相对等以方便计算.但这种算方法运用到实际工程设计中时,便会发现结构的约束超过了结构的自由度,因此说,冗余度就是指在结构设计中超静定结构中多余的约束.而这些多余约束即使是连接失效,还是可以时间结构在一定时间内的相对稳定.故而,冗余度便在桥梁设计中具有着一种强度储备的作用,并且和系统行为有所关联.
1.2 冗余度系数
在大多数的桥梁的设计规范中,一般会使用,冗余度系数由ηR表示.桥梁的结构在实际的设计实践中,经常将其分为两个部分：上部单元和下部单元.结合相应的可靠度指标,对其进行冗余度的定量运算,从而得到特定桥梁的强度储备率,最终运算处冗余度系数,且以此为桥梁冗余度的设计提供参考依据.根据实际的工程案例分析得到以下关于简支梁的数据图解,通过整理,得到下图所示：主梁总数和主梁间距和冗余度系数的关系图.
由上图所示可以发现,在主梁间距不变的情况下,结构冗余度随着主梁数的增大而上升,但当主梁的数量大于6以后,主梁总数对冗余度系数带来的影响就比较小了.此外,主梁总数一定的情况下,结构冗余度系数随着梁间距的增大而渐渐变小.
1.3 桥梁设计的结构冗余度
冗余度在整个桥梁结构体系中是有着非常重要的比重,但在对整个桥梁机构的研究过程中结构体系却往往仅仅通过受理系统将动能不同的结构部件科学、有序的进行链接,从而保证其具有足够的荷载能力.在桥梁结构中,如果缺少冗余度,由于如果在整个结构系统在某一条件下连接部件遭到损坏的状况下,便会致使整个结构系统的稳定性发生变化,从而导致整个结构体系的安全系数降低.反之,如果桥梁结构有冗余度,则其结果便会不一样,通常某个部件被损坏,就不会对整个桥梁结构造成稳定性变化的影响.所以,在桥梁设计中设定一个冗余度,保证了整个桥梁结构体系的安全和稳定.也就是说,桥梁结构的承载力和其荷载、再分配能力的大小存在这正相关的联系.
2 桥梁各设计参数对结构冗余度的影响
在桥梁设计中,整个桥梁系统是浑然一体的整体,其中的每个部件都各自发挥这其重要的功能.冗余度的设计中,桥梁的跨长、曲线半径、外部横向连接的数量、歪脖横向连接的类型都对冗余度有着或多或少的影响,同时这些因素也都关系着整个桥梁系统的安全和稳定.
2.1 跨长对结构冗余度的影响
经由实际研究实践,跨长并不是冗余度的决定性实际参数,这个结论主要体现在于,当外部横向的连接足够多的时候,可以使跨长不同的桥梁达到相同的冗余度数值,也就是说,结构冗余度受跨长的影响比较小.
2.2 外部横向连接数量的影响
在桥梁受到的破坏在发生损坏的初始阶段时,理论上说混凝土桥面受到的损坏很难及时的传递到临近的横向连接部分,所以,桥梁设计的冗余度受到外部航向连接的数量、种类的影响很大.在桥梁设计的实际过程中,也很容易看出桥梁的外部横向连接种类和数量和冗余度的大小有着很大的关系.
2.3 外部横向连接类型对结构冗余度的影响
至关重要的是,永久性外部横向连接、横隔板的设计对于桥梁结构的安全和稳定.其起到的主要作用便是,保证了桥梁系统在横向传递的能力.此外,从桥梁设计的安全和稳定角度看,实心和隔膜板链接和外部横向连接的类型之间的良好配合,才会使受力系统最为可靠.最后,有一点需要特别提出,在某种特殊情况下,对于冗余度的提高,实心横隔板要比K形连接效果更好.
2.4 曲线半径对结构冗余度的影响
以跨径75m的桥梁设计作为例子进行分析,其结构系统的冗余度会随着曲线半径增长而随之增长.建立在针对曲线半径为250米、200米、150米三个不同等级的曲线半径对冗余度的影响,我们可以得出一个结论,便是跨径不一样的桥梁曲线半径会产生不同的冗余度变化.
3 对桥梁设计的冗余度探索以及优化建议
随着社会发展的需要,对于桥梁的使用年限和使用质量上的要求也越来越高,再加之在我国繁荣昌盛的现状下,阡陌发达的交通,更是要求我们对桥梁设计的安全、稳定和耐久等方面,都要做到更好的保证.
3.1 探索
对于桥梁设计冗余度的优化方案,基本需要遵循三项原则：首先,从当地实际情况出发,制定切合实际要求的桥梁设计冗余度；其次,桥梁设计的过程中,要尽可能多的采用整体性、连续性高的结构方案；最后,在实际设计时,对于跨度较大的桥梁,需要考虑关键构件的受力传递能力.需要特别关注的是,不能片面的将冗余度视作桥梁设计的可靠性准则,因为冗余度只是为了实现桥梁在发生破坏的状况下,使其依然可以继续桥梁结构原有功能的作用.
3.2 优化建议
结合当地实际情况,制定相应的桥梁结构冗余度设计；在桥梁设计中多考虑整体性、连续性高的结构设计方案；在跨度较大的桥梁结构设计中,考虑关键构建的手里传递能力.在遵循以上桥梁设计的三个原则的基础上,笔者对此提出了以下几点优化建议.
（1）首先,在实际的应用过程中,切实结合桥梁的特定用途、使用环境,从而设计恰当的冗余度.例如,根据公路体系中,某些滑坡、洪水、泥石流等客观因素发生概率,从而设计切合事宜的路段结构冗余度.
（2）对于某些特殊的大跨度桥梁设计,应结合三维有限元分析,在结构体系中寻找连锁破坏模式.结合制造、养护、设计等多个方面考虑,尽可能降低事故发生的概率.
（3）为了使设计桥梁结构冗余度设计的作用,得到更好、更完善的发挥,便需要我们在实际桥梁施工设计中,针对设计指导原则得到更多的应用.
4 结语
综上所述,文章通过针对桥梁设计过程中冗余度的设计,做了详细的探究、分析,并结合相应情境和实际情况下的冗余度设计提出了发展性的优化目标和方案,同时指出了桥梁设计中冗余度设计的基本原则,笔者期望文章的阐述可以为今后的桥梁设计领域提供一定的利用价值和参考依据.
参考文献
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结论：适合冗余度论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关冗余怎么读开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
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