结构可靠度理论在公路桥梁设计中的若干应用研究

"定值设计法"长期在公路桥梁结构设计中被使用,但因为"概率极限状态设计法"的优越性能越来越凸显而逐渐将其取代。就结构可靠度理论应用于公路桥梁设计中的问题进行研究,重点研究桥梁结构可靠度的Monte—Carl0法(混凝土结构可靠度的Mc模拟)和实用分析方法,并研究工程界广泛使用的一次二阶矩法,针对其弱点,根据结构可靠度指标的几何意义以Jc法为基础,利用计算机建立结构可靠度指标计算优化模型,对求解方法着重研究,通过在桥梁工程中的实际算例证实这一方法切实可行并具有极高的优越性。     

对公路路基可靠度研究的几点认识

一、前言可靠性设计的概念和优点已越来越多地被世界各国土木工程界所认识和接受,近十几年来得到了广泛的应用。目前发达国家的工程建设标准、规范都在向可靠度设计过渡,以建立在可靠度理论基础上。为适应世界这一潮流,提高我国标准、规范的水平,、各工程部门都开展了这方面的研究工作,并取得了一定的成果。建筑部门率先于1 976年开始可靠性研究,并于1978年着手编写"建筑结构设计统一标准"其后水工、铁道、港口、公路等部门也针对某些结构开展了工作。1989年g月,各部门共同完成了第一层次的"工程结构可     

关于发布国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》的公告

<正>第156号现批准《工程结构可靠性设计统一标准》为国家标准,编号为GB50153-2008,自2009年7月1日起实施。其中,第3.2.1、3.3.1条为强制性条文,必须严格执行。原《工程结构可靠度设计统一标准》     

基于可靠度理论的沥青路面结构安全性评价及示例

根据工程结构可靠度概念,在假设路面结构的强度(X)和应力(Y)均符合正态分布情况下,利用一次二阶矩模型对沥青路面结构强度抵抗外在荷载应力的概率水平暨安全性进行了评价.分析了不同可靠度系数和变异系数条件下沥青路面结构的可靠度水平.并通过对广深高速公路等实体工程沥青路面的结构安全性的计算分析,证明了将可靠度理论引入沥青路面...     

公路桥梁可靠度研究学习班

交通部公路规划设计院于1987年10月5日至10日举办了“以可靠度理论为基础的公路桥梁极限状态设计法”学习班。来自全国二十多个单位的近四十名学员参加了学习。建工、铁道部门的专家、教授介绍了工程结构可靠性研究的国内外动态和《建筑结构设计统一标准》,讲授了工程结构可靠度的基本知识和研究方法,铁路桥梁荷载的调查、检测和分析方法以及混凝土桥梁和铁路钢桥的可靠性设计方法。中国建筑科学研究     

柔性路面结构可靠性设计原理及方法──上篇:柔性路面结构可靠度概念、计算原理及方法

柔性路面设计方法引入结构可靠度理论是柔性路面设计理论发展的必然趋势，该理论的引入是柔性路面结构设计方法的重大突破和飞跃．笔者结合近期从事该领域科研工作的实践，简要介绍了柔性路面结构可靠度设计原理及方法，上篇主要介绍可靠度的概念、原理及方法等．     

高速公路停车视距可靠性设计

针对高速公路的停车视距进行研究,在现行规范《公路路线设计规范》计算停车视距的基础上,考虑汽车实际的制动过程,将制动过程分为4个阶段:驾驶员的感觉反应阶段、制动系统的间隙消除阶段、制动力上升阶段以及完全制动阶段,改进停车视距计算模型;并引入可靠度理论,基于该模型构建视距可靠度功能函数,对"驾驶员反应时间、汽车运行速度、路面摩擦系数等"随机变量的随机性及其分布规律进行分析。采用一次二阶矩方法讨论现行规范的停车视距设计取值的安全可靠性,提出采用失效概率来描述行车视距的安全可靠性。根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》,为满足高速公路对应安全等级的可靠度要求,计算在120,100,80 km/h共3种设计速度下的停车视距值,并结合实例验证计算结果具有较高安全性。研究结果表明:引入可靠度理论经改进后计算模型计算的停车视距值大于现行规范值,其安全可靠度也明显高于规范值,120,100,80 km/h速度下停车视距失效概率分别降低22.32%,13.2%, 18.9%;视距失效概率较大,表明视距设计不足,易引发交通事故,推行基于可靠度理论计算得到的停车视距值进行高速公路设计,可提高道路安全性。     

抗滑桩可靠度分析与计算

现行支挡结构中抗滑桩的设计采用地基系数法,其本质为定值法。传统定值法存在诸多不足之处,基于可靠度理论的分项系数法是今后设计方法趋势,针对抗滑桩受弯破坏、受剪破坏及锚固段桩侧土体破坏三种主要失效模式,分别建立了极限状态方程。用C语言开发了M-C法计算可靠指标的计算程序,计算了20根抗滑桩,得出了目标可靠指标β,满足设计要求。     

公路路线设计可靠性分析

考虑公路路线设计指标不确定性(随机性),以可靠度理论为基础,建立设计指标极限状态下功能函数,利用一次二阶矩法求解可靠指标.通过可靠指标来分析平面全无控制交叉口停车视距设计,并与目前公路技术标准进行比较.同时对影响停车视距可靠性的各随机变量进行敏感性分析,结果表明车辆运行速度均值和方差及路面摩擦系数均值对停车视距设计指标可靠性影响最大.从而也验证了基于可靠度理论的公路路线设计比传统的定值设计法更为科学合理.     

桥梁基桩混凝土质量评价可靠度应用研究

应用工程结构可靠度理论研究方法,探索研究可靠度理论中的功能函数以及可靠度指标计算的方法,对基桩混凝土质量等级评定进行总体的、宏观的、定量的评价.引入了概率的概念,利用结构可靠度理论,以实体工程为背景,对基桩混凝土质量进行了总体分析评价,从可靠度计算的理论及其分析可知,其结果不但能够用可靠性指标进行度量,同时也能反映桩身混凝土质量的均匀性,得到了结构失效的概率.研究结果避免了现行规范中的人为因素影响,得出了基桩桩身客观的混凝土质量评定结果.     

沥青路面JTJ014与AASHTO设计方法比较

现行JTJ014规范与AASHTO指南两种沥青路面结构设计方法是不同的体系,对两者作一定量的比较。分析和讨论表明,虽然两种结构设计方法有重要区别,但结果高度相关,区别主要体现在可靠度上。在标准排水条件下,JTJ014规范定值设计大体与AASHTo指南标准差So=0．50、可靠度水平R=90％的结果相当;对于高速、一级公路,这个水平偏低,而对于三、四级公路可能不必要。可靠度的要求可以近似地用BZZ-100累计作用次数的倍数表达;如果需要,可以采用放大或缩小设计累计轴次的方式考虑可靠度作为过渡措施。可靠度可以在很大程度上影响路面的设计结果;研究开发反映实际情况的沥青路面可靠度标准,应当可以提到议事日程。     

基于可靠度分析的既有钢筋混凝土桥梁性能评估

结合实际桥梁混凝土强度和钢筋锈蚀检测数据,考虑材料性能经时变化特点,构建了钢筋混凝土桥梁简支梁桥空心板梁弯矩抗力衰减模型;按照《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283-1999)建立桥梁结构上的恒载作用效应概率模型和活载作用效应概率模型;以简支板梁跨中弯矩作为功能函数,运用根据JC法所编制的Matlab程序计算每片板梁的可靠指标.运用结构体系失效概率的点估计方法之一——概率网络估算技术,通过近似数值分析计算得出桥梁上部结构体系的可靠指标.并用算例验证了本文所提出的桥梁性能评估方法的正确性和可行性.     

不同设计基准期桥梁结构可靠指标的动态分析

基于影响桥梁结构可靠度的基本因素,考虑恒载与汽车荷载效应的基本组合,通过推算汽车荷载在不同设计基准期内的统计参数,采用可靠度校准法对不同设计基准期下桥梁结构的可靠度进行分析。并由JC法计算不同破坏类型受力构件的目标可靠指标值与结构抗力均值。结果表明,目标可靠指标与设计基准期近似呈线性递减关系,不同基准期下达到同一目标可靠指标所需抗力均值与设计基准期近似呈线性递增关系。     

沥青路面JTJ014与AASHTO设计方法比较

现行JTJ014规范与AASHTO指南两种沥青路面结构设计方法是不同的体系,对两者作一定量的比较.分析和讨论表明,虽然两种结构设计方法有重要区别,但结果高度相关,区别主要体现在可靠度上.在标准排水条件下,JTJ014规范定值设计大体与AASHTO指南标准差S0=0.50、可靠度水平R=90%的结果相当;对于高速、一级公路,这个水平偏低,而对于三、四级公路可能不必要.可靠度的要求可以近似地用BZZ-100累计作用次数的倍数表达;如果需要,可以采用放大或缩小设计累计轴次的方式考虑可靠度作为过渡措施.可靠度可以在很大程度上影响路面的设计结果;研究开发反映实际情况的沥青路面可靠度标准,应当可以提到议事日程.     

水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度计设方法研究

我国水泥混凝土路面设计经历了3个发展阶段经验法、力学-经验法和可靠度设计法.由于荷载、环境作用和结构设计参数的随机性和模糊性,它们都将影响路面结构的可靠度水平.为了更好地发展现有路面设计理论,系统地分析了现有水泥混凝土路面设计规范,对路面结构可靠度进行了定义和讨论.采用模糊随机可靠度理论,对水泥混凝土路面结构可靠度设计方法进行了系统分析,研究提出了路面模糊随机可靠度的设计公式,讨论了各个设计变量的变异性,并结合具体设计提出了详细的步骤和思路.     

水泥混凝土路面结构模糊随机可靠度设计方法研究

我国水泥混凝土路面设计经历了3个发展阶段：经验法、力学一经验法和可靠度设计法。由于荷载、环境作用和结构设计参数的随机性和模糊性，它们都将影响路面结构的可靠度水平。为了更好地发展现有路面设计理论，系统地分析了现有水泥混凝土路面设计规范，对路面结构可靠度进行了定义和讨论。采用模糊随机可靠度理论，对水泥混凝土路面结构可靠度设计方法进行了系统分析，研究提出了路面模糊随机可靠度的设计公式，讨论了各个设计变量的变异性，并结合具体设计提出了详细的步骤和思路。     

模糊数学理论在确定水泥混凝土路面目标可靠度时的应用

水泥混凝土路面可靠性设计的关键是合理地选取目标可靠度(或目标可靠度指标),文中把模糊数学理论应用于水泥混凝土路面的结构可靠性分析中,分析了刚性路面结构可靠度的模糊性,从而为合理确定水泥混凝土路面可靠性设计时的目标可靠度提供了一个重要依据.     

维修措施对沥青路面结构可靠度的影响研究

对沥青路面结构采取维修措施(加铺沥青层),将直接影响其可靠度。利用蒙特卡罗模拟法(MCS)分析沥青路面结构可靠度,并对维修变量(加铺层厚度、抗压回弹模量)和响应值、可靠度进行回归分析,得到用于计算维修后路面结构可靠度的回归模型。通过与弹性层状体系理论计算结果的对比,验证了这种计算方法的有效性。研究结果可用于路面结构可靠度预测,对于网级路面管理中优化模型的研究和维修方案的制定具有重要意义。     

公路路堤结构可靠性设计方法研究

在综合分析路堤结构边坡稳定和沉降设计方法的基础上，引入可靠性理论，提出了适合可靠性设计的极限状态方程和路堤结构设计参数的变异水平，并在对可靠度方法及目标可靠度研究的基础上，建立了路堤结构可靠性设计框图。其成果中供路基结构设计方法由确定型向概率型转变参考使用。     

《公路工程结构可靠度设计统一标准》宣贯会召开

国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999)已国家质量技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布,从1999年10月1日起实施。2000年4月26～28日在福州由标准主编单位中交公路规划设计院和中国工程建设标准化协会公路工程委员会桥梁专业工作委员会联合举办了标准的宣贯会。标准的主要起草人介绍了标准的编制背景、主要技术内容和使用中应注意的内容以及工程结构概率极限状态设计法在国内外的应用情况,标准涉及的主要内容有极限状态设计原则、结构上的作用、材料与岩土的性能和结构的几何参数、结构分析与试验、质量管理和…