有限元可靠度方法在桥梁工程中的应用

一次二阶矩法是目前求解结构可靠性分析的主要计算方法之一．该方法要求功能函数对随机变量的偏导运算。然而对于以有限元方法分析为主的桥梁结构．无法对其隐式功能函数进行显式求导．限制了一次二阶矩法的应用。本文给出了隐式功能函数可靠度的随机有限元解决方案．考虑了有限元方法和可靠度方法结合使用过程中，经典一次二阶矩法的改造问题。算例表明，该方法能够适用于基于有限元的结构可靠度分析，并在求解过程中给出随机变量的敏感系数。     

荷载作用下桥梁挠度可靠性评估模拟分析

为了更好地了解桥梁在不同荷载等级状态下的极限状态,通过运用改进的一次二阶矩计算方法进行桥梁挠度的可靠度模拟分析,并通过利用大型有限元AD INA软件进行模拟实验,以模拟所得的数据进行可靠性评估计算,为桥梁挠度的可靠性评估提供新思路和方法。     

在役钢筋混凝土T梁桥时变可靠度分析

在役期间的桥梁在荷载和环境侵蚀(如钢筋锈蚀)等因素的影响下,结构可靠度会随着在役时间的延长而降低。建立结构抗力时变概率模型和荷载效应概率模型,构建桥梁结构功能函数,基于Matlab分别采用一次二阶矩法、JC法和Monte Carlo法实现可靠度计算。以一座4×20m在役钢筋混凝土简支T梁桥为例进行时变可靠度分析,结果表明:该桥在服役15a后的结构可靠度大于规范目标可靠度要求,在服役70a左右的时候达到目标可靠度。     

结构可靠度的一种简捷计算方法

基于由Ｄｉｔｅｖｓｅｎ给出的广义可靠２指标和一次二阶矩法,提出了一个简捷的结构可靠度计算方法,在这个方法中,结构可靠度的迭代方法和近代概率极限状态设计方法被发展。计算实例表明,该计算方法比ＪＣ法简单而精度高。     

翼墙式隧道洞门可靠性分析

根据结构可靠性理论，在考虑了隧道洞门处的地层容重，地层计算摩擦角正切值，基底摩擦系数，基底控制压应力和混凝土容重等因素的的不确定性前提下，运用一次二阶矩法对隧道洞门结构进行可靠性分析，由计算结果得：计算模型的选取与可靠度指标有关，可靠度指标基本满足要求。     

大跨度悬索桥静风稳定可靠性分析

基于一次二阶矩可靠度理论和非线性静风稳定性的分析方法,把静风失稳风速、基准风速及风速随机性修正系数作为随机变量,提出了大跨度桥梁静风稳定性可靠度分析方法.以某大跨度悬索桥为工程实例,对不同初始风攻角下的静风失稳进行了可靠性分析,并进一步作了静风失稳可靠度敏感性分析.结果表明：该桥基本上不会发生静风失稳,＋3°;初始攻角工况是该桥发生静风失稳的控制工况,静风失稳可靠度对静风失稳风速最敏感.     

基于信息检测条件下的斜拉桥可靠度确定方法研究

针对斜拉桥的信息检测条件下可靠度评估问题,在原有的β约界法的基础上进行改进,整合有限元法(FEM)、响应面法(RSM)和一次二阶矩法(JC)的相关优势,结合贝叶斯定理,创新性地提出斜拉桥体系可靠度的具体研究方法。     

运用改进一次二阶矩法对梁式桥在超载作用下挠度的可靠性分析

建国后我国对桥梁检测工程及可靠性评估越来越重视,选择科学的评估方法是很有意义的。在对实际桥梁检测中测试由于超载引起过大挠度,采用现场的检测数据,本文根据改进一次二阶矩法原理,对主梁做可靠性评估分析。     

小样本下基于代理模型隧道锚喷衬砌稳定可靠度求解

深部隧道工程结构极限状态方程高度非线性隐式特征及基本随机参数信息获取困难,导致在进行深部隧道工程可靠度计算时诸如一次二阶矩法和二次二阶矩法等基于概率论的常规可靠度计算方法应用困难。通过少量的样本可大致确定参数的区间分布范围,进而建立隧道超椭球凸集模型。在参数的分布区间内采用拉丁超立方试验获得有限虚拟样本点,通过Kriging代理模型拟合隧道锚喷支护结构的功能函数。最后,根据所建立的超椭球凸集模型将Kriging代理功能函数变换到标准正态空间内,即可运用蒙特卡洛方法计算失效概率和可靠度指标。通过分析某隧道工程锚喷衬砌结构的稳定可靠度,展示了该方法的应用前景。     

时变可靠度理论下梁桥安全性评估方法研究

运用在役桥梁结构时变修正参数,建立适用桥梁安全性评估的结构实际承载力计算模型、实际刚度计算模型和时变可靠度计算模型,提出桥梁结构安全评估参数,通过桥梁结构算例的模拟分析,结合评估参数与计算桥梁服役时间之间的关系进行公式拟合,以便用于梁桥的安全性评估。结果表明:采用时变可靠度理论下梁桥评估方法计算桥梁的实际抗弯承载力、实际抗剪承载力、实际抗弯刚度和实际可靠性指标,推定结果与检查结构结果做到较好吻合,验证钢筋混凝土梁桥承载安全性评估方法的有效性。该方法为桥梁安全性评估提供了参考。     

公路独柱墩桥梁抗倾覆研究综述

为了促进公路独柱墩桥梁的可持续发展,总结了国内外典型桥梁倾覆事故,并从桥梁倾覆破坏机理、倾覆稳定性影响因素和抗倾覆控制方法3个方面系统梳理了公路独柱墩桥梁在抗倾覆领域的研究现状,强调了超载对桥梁结构安全威胁的严重性、倾覆问题复杂性及紧迫性。研究结果表明:桥梁倾覆事故多由超载车辆偏载行驶诱发,这些独柱墩桥梁存在“强弯弱倾”现象;汽车荷载对桥梁的弯矩、剪力和扭矩效应影响不同,亟须建立一套适用于桥梁抗倾覆分析的重型汽车荷载计算标准;不同桥梁发生倾覆破坏的模式及相应的荷载最不利状态各不相同,明确桥梁不同破坏模式下的倾覆轴力学模型对倾覆最不利状态演化至关重要,尚需在倾覆轴力学模型和倾覆最不利状态领域开展更为深入的研究工作;温度、预应力、收缩徐变和基础变位因素耦合作用下的桥梁倾覆机理仍不清晰;采用反力最不利状态描述桥梁的倾覆极限状态,割裂了倾覆效应与扭矩特性的力学联系;建议以可靠度理论为基础,结合倾覆破坏模式及合理倾覆轴力学模型来完善抗倾覆控制计算方法,进一步降低公路独柱墩桥梁安全运营风险;在保持一定抗倾覆安全冗余度和注重桥梁监控与维护的前提下,加强治超限载管理是防止该类事故发生的根本途径。      

基于可靠度的桥梁构件三维地震易损性分析

为了评估桥梁结构近场抗震性能,建立了桥梁构件的三维地震易损性分析流程. 基于工程结构可靠度理论,用构件三维失效曲面表征墩柱、支座构件的损伤状态,将包含多个单一损伤指标的损伤状态方程作为三维地震易损性分析的损伤指标;其次在既有墩柱弯曲和剪切失效曲面研究的基础上,构建了墩柱弯曲和剪切破坏的损伤状态方程;并基于支座地震损伤的相对变形,建立了支座损伤状态的方程. 在此基础上,构建了墩柱和支座三维地震损伤状态的判别准则,并对不同损伤状态进行了量化. 结合各国桥梁抗震设计规范和工程结构可靠度理论,最后实现了三维地震易损性的计算分析. 通过一维地震易损性的简化验证,表明所提方法可用于桥梁结构的地震易损性分析中,并且所得结果与PSDA （probabilistic seismic demand analysis）法的最大概率偏差小于4%.      

基于拟不可积哈密顿理论的桥梁动力可靠度计算

为提高铁路桥梁动力可靠度计算的效率,考虑结构非线性,基于振型空间,导出了铁路桥梁动能和势能的表达式,进而根据拟Hamilton系统理论确定铁路混凝土桥梁的广义动量、广义速度、Hamilton函数及拟Hamilton系统方程.只考虑横向位移和扭转位移,导出了铁路混凝土桥梁的拟不可积Hamilton系统方程,得到条件可靠度函数应满足的后向Kolmogorov方程及其定量边界、初值条件,并用中心差分法求解该方程.以实际铁路桥梁为算例,用上述方程求解其在列车荷载作用下的动力可靠度.研究结果表明:非线性桥梁结构的动力可靠度和概率密度峰值随桥梁初始能量增大而减小,随桥梁临界能量增大而增大;不同跨度桥梁的分析结果与实际情况相符,说明基于拟不可积Hamilton系统理论计算铁路桥梁的非线性动力可靠度是可行的.      

用“桥上桥”解决323t重载通过16m梁桥的设计与实践

“桥上桥”是大件运输中通过中小跨径桥梁的一种方法．介绍了运输323t甲醛交换塔通过长寿区宴家化工园区跨度16m斜交梁桥，应用“桥上桥”结合原桥共同受力解决原桥承载力不足的问题，节省了大量加固费用和时间，取得了显著的技术经济效益．详细论述了“桥上桥”设计的计算过程和实践效果．     

用“桥上桥”解决323t重载通过16m梁桥的设计与实践

“桥上桥”是大件运输中通过中小跨径桥梁的一种方法.介绍了运输323 t甲醛交换塔通过长寿区宴家化工园区跨度16m斜交梁桥,应用“桥上桥”结合原桥共同受力解决原桥承载力不足的问题,节省了大量加固费用和时间,取得了显著的技术经济效益.详细论述了“桥上桥”设计的计算过程和实践效果.     

落地支架在连续梁悬臂浇注施工中的应用

文章以某变截面连续梁为背景,阐述了挂篮悬臂浇筑法和落地支架现浇法两种施工方法对桥梁内力的影响.通过施工过程模拟,对桥梁在两种施工方法下的内力及变形进行计算;结合施工现场情况将不同施工方法的工期和成本进行对比分析.结果表明,连续梁的弯矩、变形受施工方法的影响较大;与挂篮悬臂浇筑法相比,采用落地支架施工的PC连续梁负弯矩减小,而正弯矩增大,边跨跨中的竖向挠度增加,同时缩短工期、降低成本.     

运用改进一次二阶矩法对梁式桥在超载作用下挠度的可靠性分析

建国后我国对桥梁检测工程及可靠性评估越来越重视，选择科学的评估方法是很有意义的。在对实际桥梁检测中测试由于超载引起过大挠度，采用现场的检测数据，本文根据改进一次二阶矩法原理，对主梁做可靠性评估分析。     

吉林松原斜拉桥成桥静动载试验研究

介绍了吉林松原斜拉桥静动载试验的主要内容和方法,并结合理论计算,对该桥梁结构的实测应力、挠度及振动特性进行了对比分析。实验结果表明,该桥理论分析和设计计算方法可靠,施工质量优良,桥梁刚度和承载能力满足设计要求。