钢筋混凝土T梁桥正截面抗弯时不变可靠度分析

对桥梁时不变可靠度的分析是判别桥梁实际承载能力,以及运营状态的前提,也是桥梁时变可靠度计算的基础。文中以一座20m普通钢筋混凝土T梁桥为例,开展了普通钢筋混凝土T梁桥时不变可靠度分析,建立了普通钢筋混凝土T梁桥时不变可靠度计算的极限状态方程,分析了变量或参数的概率分布特征,得到了钢筋混凝土T梁桥正截面抗弯时不变可靠度,可为桥梁运营状态评估提供参考。     

基于时变可靠度理论的钢筋混凝土桥梁安全性评估

该文介绍了一种钢筋混凝土桥梁安全性评估的方法。在对既有桥梁安全性评估时,根据钢筋混凝土桥梁特有的性质,对其进行可靠度计算分析。考虑了钢筋混凝土桥梁在使用过程中混凝土碳化、钢筋锈蚀引起的结构抗力退化,建立结构抗力退化模型。再根据评估基准期的不同,建立了时变荷载效应模型。最后运用JC法计算结构可靠度指标,以评估既有桥梁的结构可靠度。     

空心板梁桥结构预防性养护的时机选择研究

根据预应力混凝土、普通钢筋混凝土空心板梁桥各主要病害时变进程的统计曲线,同时考虑重车/轻车路段、重交通/轻交通路段和高等级/低等级路段上桥梁差别化的因素,提出了空心板梁桥结构预防性养护中结构总体技术状况应控制为不低于于3类(C级),结构预防性养护的初次开展时间应控制在桥梁状况评价分数(BCI)为80分,即结构尚处在2类(B级)、即将退化为3类(C级)之时的建议。     

钢筋混凝土桥梁使用性能衰变特征分析

为研究在交通荷载和环境侵蚀因素作用下桥梁使用性能随时间的衰变规律,通过398座钢筋混凝土桥梁的检测数据,采用时空转换法进行数据分析拟合出桥梁性能衰变模型,得出了桥梁运营期不同阶段桥梁性能的变化特征,可为桥梁养护管理决策提供重要依据。     

碳化作用下在役混凝土桥梁时变可靠度评估

该文总结了基于碳化的钢筋混凝土退化模型,建立了一般大气环境下考虑碳化平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以一座公路简支板桥为算例,结果表明:在一般大气环境下考虑碳化引起的平均锈蚀,桥梁承载能力时变可靠度在45 a左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,无法达到设计使用期;同时建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查或维修参考点。     

基于路面性能衰变规律的预防性养护措施和时机选择

比选路面预防性养护措施和确定其实施时机是路面预防性养护技术的核心。在已有路面性能衰变模型的基础上,通过引入改善系数A和寿命系数B,建立了预防性养护后的路面性能衰变模型,并讨论了改善系数A和寿命系数B的内在含义;进而提出了利用该衰变模型和费用效益比最大为准则的选择预防性养护措施和确定其实施时机的方法。     

浙江省普通国省干线沥青路面预防性养护时机研究

预防性养护效果与养护时机关系密切,但目前尚不能准确把握预防性养护时机,导致养护效果不能达到预期。本文结合浙江省普通国省干线的路况检测数据,采用了基于养护效果的养护时机确定方法和基于路况衰变规律的养护时机确定方法,提出了浙江省普通国省干线沥青路面的预防性养护时机,对指导预防性养护工作具有重要意义。     

考虑大件荷载的桥梁网络可靠度分析及路径优化研究

为研究大件运输车辆荷载对桥梁安全性能的影响,提出了一种基于支持向量机和改进灰狼算法的可靠度计算模型,并以此设计了考虑桥梁网络可靠度的大件运输路径优化方法。首先依托大件运输车辆荷载分布统计数据建立了大件运输车辆荷载-桥梁结构响应的机器学习算法映射模型,通过支持向量机拟合大件车辆荷载下的结构功能函数,其次采用融合指数型非线性收敛和柯西变异的改进灰狼算法对可靠度进行求解,计算了某35 m预应力钢筋混凝土T型梁桥在大件运输荷载下的时变可靠度,设计了考虑大件运输荷载下桥梁网络可靠度的路径优化方法。研究结果表明：支持向量机对大件车辆荷载下的桥梁结构响应拟合良好,平均相对误差仅为1.74%;考虑大件运输荷载下的桥梁时变可靠度曲线下降趋势更加明显,且越接近桥梁服役后期,可靠度指标退化速率越快;改进灰狼算法在对功能函数求解时收敛速度极快,寻优稳定性极高;考虑桥梁网络可靠度的路径优化方法可以准确选择当前大件运输荷载下可靠度较高的通行路径。     

考虑管养策略的混凝土桥梁时变可靠度分析

将桥梁结构的整个服役期分为若干时间段,并利用抗力预测模型和荷载效应预测模型得到划分具体时间段的抗力及荷载,据此将时变可靠指标计算问题转化成了时不变可靠指标计算问题,确定了时变可靠指标计算模型;引入评估基准期的概念,建立了评估基准期内考虑车辆荷载管控的荷载效应预测模型;分析了预防性养护、经常性养护和加固改造对抗力预测模型的影响,确定了考虑管养策略的混凝土桥梁时变可靠指标计算流程,为实桥可靠性预测提供依据。     

基于验算点法的开裂RC桥梁时变可靠度计算

本文总结了桥梁结构可靠度的研究成果,综合考虑了桥梁运营期间,影响桥梁可靠度的各种因素:如荷载效应、碳化深度、钢筋锈蚀、粘结强度退化等。基于验算点法计算原理,编制MATLAB计算程序进行时变可靠度的求解。以福建省某在役开裂RC桥梁为依托工程,计算了该桥时变可靠度,并进行了剩余寿命的求解,根据相关计算结果得到了桥梁结构在运营初期以及结构失效期间时变可靠度下降最为迅速。相关结论也对养护时机的的合理选取提供了参考。     

基于LCA和时变可靠度分析的桥梁维护策略优化

为研究桥梁在生命周期过程中维护对安全性的提升,及桥梁维护过程所带来的环境影响,基于不确定性的思想,将失效概率作为结构安全性的表征指标,分析了桥梁结构有无维护和进行预防性维护、实质性维护的时变可靠度变化;基于考虑终点破坏模型的生态指标法,做出了桥梁的生命周期环境影响评价(Life cycle assessment,LCA);采用帕累托优化方法进行了失效概率与生命周期环境影响值双目标下的桥梁维护策略优化。运用该方法分析了某钢筋混凝土桥梁在有预防性维护和没有预防性维护情景下,以及预防性维护首次实施时间与实施周期的不同所引起的生命周期累积失效概率和环境影响的变化,并对其维护策略进行了优化分析。结论表明合理安排多次预防性维护能够有效延迟实质性维护的发生时间并降低生命周期环境影响,可以根据对结构安全储备要求和环境影响要求选择桥梁最优维护策略。     

跨海斜拉桥结构退化分析及预养护时机选择

针对桥梁运营后逐渐形成、发展并持续影响结构性能的病害,分析其对跨海斜拉桥结构安全性和耐久性的影响,疏理出了跨海钢箱梁斜拉桥各主要构件的病害特点,提出了跨海钢箱梁斜拉桥预防性养护病害类型。针对目前桥梁性能与状态指标评价的不足,建立了跨海钢箱梁斜拉桥预防性养护的病害评分模型,给出了该类桥梁预防性养护的目标。通过理论分析和统计方法获得了跨海钢箱梁斜拉桥预养护病害的退化规律。分析了跨海钢箱梁斜拉桥病害与结构安全性、耐久性的关系,并在此基础上确定了跨海钢箱梁斜拉桥预防性养护的最佳时机。     

确定桥梁评估目标可靠指标的费用效益分析法

结构可靠度理论越来越多地被用到桥梁设计、评估与管理领域。其中一个重要的参数——目标可靠指标的取值直接影响评估结果的合理性。全面考虑了结构在剩余服务期内的结构失效费用、结构养护维修与加固费用和因功能不足引起的附加用户费用,对既有桥梁进行剩余服务期内的费用效益分析,以总费用最小为目标确定可接受的最小结构参数值。通过结构时变可靠度分析方法确定相应于该结构参数的最小目标可靠指标,即为桥梁评估的目标可靠指标值。最后以某钢筋混凝土简支梁桥例证了此方法的可行性与有效性。     

基于时变可靠度理论的正交异性钢桥面板疲劳分析

构建了一种时变可靠度理论分析框架,并以某大跨桥梁采用的正交异性钢桥面板截面作为工程背景进行疲劳分析,依次建立考虑多级荷载作用下的剩余强度模型,并按照剩余强度等效原则简化变幅应力,在此基础上,考虑交通荷载模型车质量随时间增长变化,建立时变疲劳可靠度理论分析系统。以某斜拉桥跨中节段作为工程背景,说明了整个时变可靠度分析流程,通过计算表明:正交异性钢桥面板以时变疲劳可靠度理论进行分析时,计算得到时变疲劳可靠度随着时间不断减少,给养护以及设计工作者进一步参考。     

基于LCA和LCC的桥梁全生命周期维护决策优化

为研究考虑生命周期环境和生命周期成本因素影响下的桥梁全生命周期最优维护策略,以预防性维护和实质性维护作为基本维护方式,以桥梁可靠度、生命周期环境和生命周期成本为目标函数,建立了桥梁全生命周期维护决策的多目标优化模型。推导了桥梁时变可靠度、生命周期环境和生命周期成本指标的量化方式,确定了基于遗传算法的桥梁生命周期维护决策优化问题的计算流程。以某预应力混凝土连续T形梁桥为算例,分析了该桥的最优维护策略集。研究表明：实施预防性维护可以有效提高桥梁的可靠性概率并减少实质性维护的次数,同时能够降低生命周期成本和环境影响;实施预防性维护可以较好地延长首次实施实质性维护的时间,并能延缓可靠度指标的降低。     

基于沥青路面使用性能衰变规律的高速公路预防性养护计划研究

探究沥青路面使用性能的衰变规律是制定预防性养护计划的重要内容。概述了高速公路沥青路面使用性能的影响因素和常见病害类型,并据此给出了路面使用性能的综合评价指标和单项评价指标,通过某高速公路已测的路面技术状况指标PQI建立灰色预测模型,并进行了验证,探究了路面使用性能的衰变规律。在此基础上,文中给出了预防性养护方案的确定方法和最佳时机的确定,为科学实施预防性养护、节约养护成本和辅助养护决策提供了依据,可作为同类型养护项目的参考。     

一种新的既有受弯构件时变可靠度计算方法

建立矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型。在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行计算分析,计算结果验证了本方法的正确性和科学性,与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合,提供了连续式评级方法。时变可靠度计算方法,易于工程技术人员掌握,计算快捷、准确,为健康诊断的研究提供基础。     

一种新的既有受弯构件时变可靠度计算方法

建立矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型。在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行计算分析,计算结果验证了本方法的正确性和科学性,与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合,提供了连续式评级方法。时变可靠度计算方法,易于工程技术人员掌握,计算快捷、准确,为健康诊断的研究提供基础。     

基于效用模型的沥青路面预防性养护研究

预防性养护是一种高标准养护方式。在预防性养护中,养护时机的选择至关重要。基于此,提出了以建立养护短期效用预测模型来进行养护时机的选择,该模型通过对路面性能短期提高值以及养护后路面性能衰变规律的预测,能较为精确地获得养护后路面性能曲线,以及养护短期效益值,进而运用效益-费用分析法可以较方便而准确地确定最佳养护时机和养护方案。养护效用预测模型为预防性养护的研究提供了新思路,具有重大的理论意义和实际意义。     

基于随机性的混凝土碳化寿命预测

基于影响混凝土碳化深度的各类因素,提出了混凝土桥梁的碳化时变随机模型。现以混凝土碳化深度达到钢筋表面这一状态作为结构的耐久性失效的极限状态,建立混凝土桥梁碳化程度时变可靠度分析及剩余寿命预测模型,并现以福建一座服役中混凝土桥梁为例,进行碳化可靠度分析和剩余寿命评估。该方法得到的结论对实际桥梁的耐久性评价和桥梁日常维护决策提供了依据。