基于時(shí)變體系可靠度的連續(xù)剛構(gòu)橋安全評(píng)估方法.pdf

1、可靠度是反映橋梁結(jié)構(gòu)安全性的重要指標(biāo)，不但能指導(dǎo)橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在橋梁運(yùn)營階段也能指導(dǎo)橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估、維護(hù)和加固。應(yīng)指出的是，因環(huán)境腐蝕、材料老化，橋梁結(jié)構(gòu)的抗力隨著時(shí)間的推移將逐步下降；另一方面，橋梁結(jié)構(gòu)的荷載作用也隨著時(shí)間在發(fā)生變化，特別是我國近年來車輛流量、軸重不斷增長。因此，結(jié)構(gòu)可靠度是一個(gè)隨時(shí)間改變的變量，若在橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評(píng)估中不考慮可靠度隨時(shí)間的變化，必高估結(jié)構(gòu)的可靠度從而帶來災(zāi)難性后果。同時(shí)，大型橋梁結(jié)構(gòu)往往是復(fù)雜的高

2、次超靜定結(jié)構(gòu)，依靠對(duì)構(gòu)件可靠度的評(píng)估并不能準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)整體的可靠度和安全性，而目前國內(nèi)外對(duì)采用結(jié)構(gòu)體系可靠度實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評(píng)估的研究還不成熟，亟待展開深入、系統(tǒng)的研究。
　　本文先從橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)變荷載作用入手，利用橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）的數(shù)據(jù)計(jì)算大橋車輛荷載模型，然后選取合適的劣化模型建立時(shí)變抗力模型，最后根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的荷載特性，通過對(duì)全局臨界強(qiáng)度分支-約界法的改進(jìn)，建立了基于時(shí)變體系可靠度的連續(xù)剛構(gòu)橋安全狀態(tài)評(píng)估方

3、法。
　　本文的主要工作內(nèi)容與研究結(jié)果如下：
　?、俨捎媚尺B續(xù)剛構(gòu)橋 WIM系統(tǒng)長期采集的車輛荷載信息，基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理和K-S檢驗(yàn)方法編寫概率統(tǒng)計(jì)程序，分別建立了該橋的車道流量、車速、車重、車間距等參數(shù)概率模型，并分析了建立穩(wěn)定概率模型所需的最小樣本量。
　?、诟鶕?jù)所得車道流量、車速、車重和車間距概率模型，基于蒙特卡洛方法生成隨機(jī)車流以模擬真實(shí)車輛過橋過程，進(jìn)而通過計(jì)算得到通過該橋的車隊(duì)總重概率模型和車隊(duì)總重最大值概

4、率模型，然后結(jié)合有限元計(jì)算分析得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)車輛荷載效應(yīng)的最大值概率模型。
　?、圻x取牛荻濤提出的混凝土強(qiáng)度劣化時(shí)變模型和張贊鵬提出的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)變模型，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力時(shí)變模型。然后基于JC法提出了構(gòu)件時(shí)變可靠度的計(jì)算方法。
　　④根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)特性，通過消除恒載作用對(duì)搜尋主要失效單元縱深深度的影響、改進(jìn)構(gòu)件剩余強(qiáng)度計(jì)算方法和簡化計(jì)算共3個(gè)方面對(duì)全局臨界強(qiáng)度分支-約界法進(jìn)行改進(jìn)，提出了適用于連續(xù)剛構(gòu)橋體系失效模