橋梁中不確定因素對可靠度的影響分析.pdf

1、工程結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率稱為結構的可靠度。本文對新建橋梁進行構件和體系可靠性分析，且在橋梁壽命內進行橋梁結構的時變可靠性分析，確定其在規(guī)定時間內完成預定功能的概率，其結果對橋梁設計、施工和維護有一定的指導作用。過去由于計算能力的限制，對結構可靠度的分析一直停留在結構構件的可靠度分析上，但電子計算機計算速度已有很大提高的今天，對大型橋梁進行整體靜力多失效模式的可靠度分析，已經不是難事?；谶@點思想，本文采

2、用蒙特卡羅法和響應面法對新建成的一座鋼管混凝土拱橋進行預定壽命內的整體靜力可靠度分析，計算取得較理想的效果。同時采用相關性原理，分析橋梁的一些不確定因素對可靠度的敏感性，較好地描述了隨機變量對橋梁結構影響，同類論文在國內還不多見。 清溪河大橋是主跨為90米的帶剛性系桿的下承式鋼管混凝土拱橋，矢跨比為1/6。本文首先對橋梁在恒載下進行結構分析，分析其最大應力分布情況，確定橋梁的最大概率可能的失效模式。再分別按失效模式的最不利位置，

3、進行活載加載，從而確定橋梁極限承載狀態(tài)，以便進行橋梁可靠度分析。在靜力分析的基礎上，本文又考慮隨機變量的對橋梁結構狀態(tài)的影響，采用對隨機變量進行區(qū)間分段分析，討論其變化對橋梁結構的影響。 在確定結構的失效模式和隨機變量的概率分布后，分別采用蒙特卡羅法和響應面法對橋梁進行可靠性分析，比較兩種計算方法的計算結果，表明兩者比較接近，都取得較好的計算效果。同時采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，分別隨機變量和失效模式所對應的應力值進行相關性分析，分析隨

4、機變量對失效模式的應力值的敏感性。同時使用點陣圖，較直觀地展現(xiàn)了隨機變量與失效模式的應力值的關系。隨后考慮到橋梁結構在實際運營中受到自然環(huán)境、使用環(huán)境和材料本身因素等的影響，使橋梁結構抗力不斷降低，作為時變系統(tǒng)在橋梁壽命內對橋梁進行可靠度分析，也是很有意義的。本文通過分階段對橋梁進行基于時變的可靠度分析，給出了橋梁可靠度隨時間的變化過程。最后，在相關性分析的基礎上，加入隨時間變化的隨機變量，分析這些隨機變量對橋梁時變可靠度的敏感性。