河冰强度标准值确定方法研究

摘要

冰荷载一直是威胁水工建筑物及桥梁墩台安全性能的荷载之一。我国常年处于冰冻的地域较多，面积较广。在春季开河时，流动的冰排对河中的建筑物都会形成较大的撞击力，直接影响人类的生命财产安全，这应该引起足够的重视。黑龙江省地处我国最北的地区，气温在全国较低，且省内的河流较多，河冰灾害时有发生，因此研究黑龙江省的河冰强度标准值，即可丰富河冰的力学资料也可作为设计标准的依据，对省内乃至全国的水工建筑物及桥梁的安全性有着重要的意义，对全国河冰灾害的预防提供可借鉴的理论依据。
　　本文到黑龙江省内各地采集河冰，对境内河冰的抗压强度、抗弯强度进行了试验研究，得出河冰强度的分布规律。采用数理统计和可靠度的原理对处在不同温度和加载速率下的河冰强度进行取值，找到河冰抗压强度与抗弯强度之间的关系。并采用双因素方差分析法研究温度、应变速率对抗压、抗弯强度的影响程度，绘制它们之间的关系曲线，得到河冰抗压强度、抗弯强度与温度和应变速率之间的内在联系，建立回归方程。并采用1stpot软件建立河冰抗压强度、抗弯强度与温度和应变速率的数学模型。给出河冰抗压、抗弯强度的计算表达式，并通过对比试验数据与计算值，验证表达式的可信性，对比规范给出河冰强度标准值的建议取值。

目录

摘要

1 绪论

1．1 河冰强度的研究意义

1．2 河冰对结构的破坏形式

1．3 国内外河冰强度研究现状

1．4 可靠性及工程可靠度研究现状

1．5 本文研究的主要内容

2 河冰强度可靠度的基本理论

2．1 可靠度与失效分布函数

2．2 常用的可靠度、失效分布函数类型

2．2．1 正态分布

2．2．2 对数正态分布

2．2．3 指数分布

2．2．4 威布尔分布

2．3 分布的拟合优度检验

2．3．1 柯尔莫格洛夫检验

2．4 可靠度函数的参数估计

2．4．1 可靠度函数的均值估计

2．4．2 可靠度函数的方差估计

2．5 最小二乘法原理

2．6 本章小结

3 基于可靠度的河冰强度取值

3．1 河冰采样地点的选定及式样规格

3．2 可靠度理论下的河冰抗压强度取值分析

3．2．1 河冰抗压试验的内容及条件

3．2．2 河冰抗压试验值处理

3．2．3 河冰抗压强度数据初步整理

3．2．4 河冰抗压强度分布优度拟合

3．2．5 河冰抗压强度均值和标准差的置信区间

3．2．6 保证率为95％的河冰抗压强度取值

3．3 可靠度理论下的河冰抗弯强度取值分析

3．3．1 河冰拉弯试验的内容及条件

3．3．2 河冰抗弯试验值处理

3．3．3 河冰抗弯强度数据初步整理

3．3．4 河冰拉弯强度分布优度拟合

3．3．5 河冰抗弯强度均值和标准差的置信区间

3．3．6 保证率为95％的河冰抗弯强度取值

3．4 可靠度下的河冰强度关系

3．5 本章小结

4 基于可靠度下的河冰物理力学性能分析

4．1 河冰抗压强度物理力学性能分析

4．1．1 河冰抗压强度因素影响分析

4．1．2 河冰抗压强度回归分析

4．1．3 河冰抗压强度与河冰温度和应变速率的关系分析

4．2 河冰抗弯强度物理力学性能分析

4．2．1 河冰抗弯强度因素影响分析

4．2．2 河冰抗弯强度回归分析

4．2．3 河冰抗弯强度与河冰温度和应变速率的关系分析

4．3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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