确定桥梁评估目标可靠指标的生活质量分析法

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分析结果的可靠性。采用近年发展起来的基于风险分析的生活质量准则,结合对既有公路桥梁的时变可靠度分析提出了确定桥梁评估实时的目标可靠指标的方法。通过对一座我国路网常见的简支梁桥的实例分析,阐述了该方法的过程。算例分析表明,基于生活质量分析确定的目标可靠指标考虑了不同发达水平的社会承担桥梁失效风险的能力与期望,较规范校准法的目标可靠指标取值要更合理。本文方法可为基于可靠度和风险的既有桥梁评估和管理提供理论基础。     

考虑目标可靠指标时变的既有桥梁动态可靠度评估

目标可靠指标是结构可靠性鉴定的基本依据，目前，既有桥梁可靠度评定都没有考虑目标可靠指标的时变性，可能会导致评估结论出现偏差。对考虑目标可靠指标时变的既有桥梁动态可靠度评估方法进行探讨。基于该方法，对马迹塘公路桥进行承载能力可靠度评估，并预测该桥的剩余寿命。     

公路桥梁承载能力评估目标可靠指标计算

为校准我国现行桥梁设计规范中隐含的可靠指标,给出桥梁承载能力评估目标可靠指标,在收集我国3个路段2年连续车辆流数据(约3 000万辆卡车)的基础上,选取我国《公路桥涵设计通用规范》(JDG D60-2004)为校准规范,利用结构可靠性理论校准该规范在目前车辆流数据下的隐含可靠指标;提出我国已建桥梁承载能力评估目标可靠指标计算方法及确定原则.计算结果表明:在目前收集车辆流数据下,我国现行桥梁设计规范隐含可靠指标为4.063,建议我国已建公路桥梁承载能力评估目标可靠指标为3.563.     

确定目标可靠指标的一种新方法及材料用量分析

将目标可靠指标与设计分项系数及材料用量联系起来，确定了使用目标可靠指标及设计分项系数，并从分析比较中得知桥梁结构按目标可靠指标进行设计比按现行规范进行，在材料用量上要减少１０％左右，个别情况下要减少１７％左右。为设计人员学习、使用目标可靠指标或设计分项系数提供了一份可靠的背景材料。     

岩土工程目标可靠指标的模糊决策

岩土工程目标可靠指标是可靠性设计的依据，合理的取值至关重要。本文运用模糊数学的理论与方法，提出了确定岩土工程目标可靠指标的模糊综合评判方法，它能有效地处理影响目标可靠指标取值的定性因素，从而使目标可靠指标的取值较为合理与可靠。     

中英桥梁规范材料力学指标对比研究

为顺利实现海外工程建设的需要,也为旧有桥梁规范的修订提供参考,现针对中国桥梁规范(JTG D60-2015)与英国桥梁规范(BS5400)中关于钢筋与混凝土部分的内容,对建筑材料的力学性能进行比较研究。具体包括:对混凝土、钢筋材料的强度与变形性能方面的对比研究,比较应用于桥梁设计的混凝土与钢筋力学指标取值异同;并以一简支梁桥算例分析材料力学性能差异对实际结构设计的影响。研究成果清晰地指明了中英桥梁规范关于材料力学指标的异同,为基于英国桥梁规范开展桥梁设计和我国相关规范的再次修订提供参考。     

混凝土简支桥梁的体系延性与可靠度研究

目前对于桥梁结构的单梁在各类荷载作用下可靠度研究很多,但其很少涉及桥梁结构体系的整体可靠度问题,而单个桥梁构件的失效并不一定使得整个桥梁结构发生整体破坏。通过建立有限元模型并将其与基本的可靠度理论相结合,讨论和计算结构系统承载力的延性,从而建立一套可以考虑体系延性的可靠度计算方法。研究发现,仅仅考虑单梁失效的构件可靠度与实际体系的可靠度会有很大区别,进行可靠度分析时应进行体系分析,能够更为准确地评估桥梁结构的性能。     

基于可靠性理论的桥梁承载能力评估公式

利用收集到的WIM(Weight in Motion)卡车荷载数据,开展了建立基于可靠性理论的现有桥梁评估公式研究.通过选取国内8种常见桥梁形式计算出了目前现行桥梁设计规范的隐含可靠指标.结合我国现行桥梁设计规范与公路工程可靠度设计标准,建立了基于可靠性理论的现有桥梁承载力评估公式,结果可为我国已建桥梁评估、新桥设计规范的制定和修改提供一定的参考和对照.     

公路桥梁结构可靠性自动评估系统的研究

根据目前公路桥梁的现状，系统地提出了桥梁结构可靠性评估的基本特征和方法，选用层次分析法（AHP）建立递阶层次结构模型，在此基础上探讨实现自动化评估系统的途径和方法。     

在役公路钢桥可靠性评估方法研究

为构建在役公路钢桥安全评估技术,保证在役桥梁的运营安全,研究分析基于可靠指标和基于分项系数2种可靠性评估方法。依据公路桥梁承载能力检测评定规程中的钢结构桥梁承载能力检算系数和活载影响修正系数,建立在役钢桥劣化状态极限状态方程,利用0．618优化法,得到2种评估方法相应技术参数及指标。研究表明,公路钢桥技术状况可按优、良、中、差、劣和失效6种等级区间划分。基于可靠指标评估方法中,优、良、中、差、劣5种桥梁技术状况,分别对应评估目标可靠指标为4．2、3．8、3．5、3．3和3．0;基于分项系数评估方法中,优、良、中、差、劣5种桥梁技术状况,分别对应抗力分项系数为1．35、1．25、1．2、1．15和1．1。2种评估方法可认为是等效统一的。     

基于逆可靠度法的大跨悬索桥主缆安全系数评估

提出了一种基于逆可靠度法的大跨悬索桥主缆安全系数评估方法。该方法通过给定结构的目标可靠度指标反求主缆安全系数,计算出的主缆安全系数既考虑了结构参数中不确定因素的影响,又满足了预先给定的主缆可靠度水平。运用该方法评估了主跨跨径范围为2 000~5 000 m的悬索桥主缆安全系数。结果表明,参数的不确定性对悬索桥主缆安全系数会产生较大影响,忽略参数不确定性的影响会导致过高地估计主缆安全系数。     

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.     

非平稳车载及抗力劣化进程下混凝土桥梁时变可靠性评估

为实现同时考虑车载过程及抗力劣化进程非平稳性的在役混凝土桥梁构件时变可靠性评估,首先,联合时域内的动态广义极值分布模型及蒙特卡洛模拟实现对连续非平稳车载过程的极值建模,介绍基于Gamma过程的在役混凝土桥梁构件抗力非平稳劣化模型的建立及更新;其次,综合考虑边际救生成本准则、个体风险准则及社会风险准则对运营阶段目标可靠度指标取值进行讨论,为时变可靠性评估提供基准安全边界;最后,在基于风险函数的时变可靠性分析方法框架之下建立同时考虑车载及抗力非平稳性的时变可靠性分析方法,其中借助高斯数值积分及泰勒级数展开解决时变可靠性的求解问题,并采用一个实桥分析案例对上述分析流程的应用进行说明。研究结果表明:当荷载参数截口分布呈现多峰形态时,可采用广义极值分布函数族中的极值Ⅰ型分布对其年最大分布进行描述;交通量的持续增长将导致变量年最大分布位置参数的不断提升及尺度参数的不断下降;综合考虑3种可靠度指标分析准则,建议在役混凝土桥梁构件运营阶段年目标可靠度指标取为3.98,具体评估工作中不能忽略基准期对目标可靠度指标的影响;通过时变可靠性评估工作的开展,可获取构件在未来较长服役期内可靠度指标的变化情况、服役...     

考虑抗力随时间变化的既有钢筋混凝土桥梁承载能力可靠度评估方法

针对既有钢筋混凝土桥梁的特点 ,讨论了结构抗力的衰减模型 ,并提出了根据已有抗力信息采用回归分析方法及最小二乘法确定或修正模型参数的方法 ;建立了以现时刻为分析时间起点的考虑抗力随时间变化的继续使用期内承载能力可靠度分析模型 ,并讨论其求解方法。应用所研究的方法对一座实际钢筋混凝土桥梁的承载能力可靠度进行了分析和评估 ,为该桥的维修加固决策提供了重要的依据     

基于混合算法的大跨度斜拉桥可靠度评估

为研究大跨度顸应力混凝土(PC)斜拉桥的可靠度评估问题,提出了适用于大跨度PC斜拉桥这类复杂结构可靠性分析的混合算法.该方法综合运用了有限元分析(FEA)、径向基函数(RBF)神经网络、遗传算法(GA)和Monte Carlo重要抽样(MCIS)方法,并对算法中的关键步骤(RBF神经网络的初始样本点设计方法、MCIS的抽样中心点位置等)进行了改进,使结构分析模块与可靠度计算模块智能结合.利用数值算例的可靠度分析对该算法的有效性进行了验证.最后,以一座主跨为420 m的双塔PC斜拉桥为工程背景,进行了正常使用极限状态下的可靠度分析.参数分析表明:在汽车荷载作用下,该斜拉桥的主梁跨中位移超限失效概率比最长斜拉索强度失效概率高;汽车荷载的均值和标准差是影响斜拉桥可靠度的重要因素;随着汽车荷载均值系数的增大,主梁跨中位移超限失效的可靠指标下降的趋势较为显著.     

桥梁施工期间的人因可靠性分析

人的可靠性是影响桥梁结构施工安全的一个重要因素,在阐述了人因可靠性基本概念的基础上,提出了桥梁施工期间的人因可靠性分析方法HCR改进法,该方法简单、可行,弥补了国内外在该项领域研究中的空白。     

基于不同规范的满堂支架现浇施工连续梁桥可靠性对比分析

针对分别采用JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和JTJ 023—85《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》设计的满堂支架现浇施工连续梁桥进行可靠度对比分析,结果表明:对于靠近边支座1/2跨径范围内截面的可靠指标而言,按JTJ 023—85规范进行计算的结果略大于按JTG D62—2004规范进行计算的结果,其余截面则相反。该结果可为类似桥梁设计和旧桥加固改造提供借鉴。