自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)可靠性研究.pdf

1、本文對(duì)自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)可靠性進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容如下： (1)對(duì)于大型復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的極限功能函數(shù)不能用顯式表達(dá)的可靠度評(píng)估問(wèn)題，在已有的響應(yīng)面法基礎(chǔ)上，采取了一種自動(dòng)調(diào)整樣本點(diǎn)取值區(qū)間策略的改進(jìn)響應(yīng)面法求解真實(shí)極限狀態(tài)曲面。通過(guò)算例表明，文中的改進(jìn)響應(yīng)面法可以提高計(jì)算效率與計(jì)算精度，在大型復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)可靠度評(píng)估中尤為適用。最后，將MATLAB軟件與結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS相結(jié)合，編制了可用于大型復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用極限下的

2、可靠度評(píng)估程序。 (2)考慮材料、幾何尺寸、外部荷載等的變異，應(yīng)用響應(yīng)面法對(duì)自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了隨機(jī)靜力分析。研究了各種隨機(jī)因素變異時(shí)自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)響應(yīng)的變化規(guī)律。使設(shè)計(jì)者清楚地了解各種隨機(jī)因素對(duì)自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響程度，為合理設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。最后應(yīng)用自行編制的結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的可靠度評(píng)估程序?qū)σ蛔藻^式懸索橋加勁梁最大撓度的可靠度進(jìn)行了評(píng)估。 (3)對(duì)自錨式懸索橋在承載能力極限狀態(tài)下的系統(tǒng)可靠度進(jìn)行

3、了評(píng)估。應(yīng)用全局b約界法搜索自錨式懸索橋的主要失效模式，采用微分等價(jià)遞歸算法確定自錨式懸索橋各個(gè)失效歷程中階段失效模式的等價(jià)安全裕量方程。通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證了全局b約界法是識(shí)別系統(tǒng)主要失效模式的高效、精確的算法。最后，通過(guò)Ditlevsen上、下界理論確定了自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)失效概率界限值。 (4)將虛擬激勵(lì)法引入自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)抗震動(dòng)力可靠度分析中，克服了以往隨機(jī)振動(dòng)計(jì)算方法計(jì)算量龐大的缺點(diǎn)，使隨機(jī)振動(dòng)理論應(yīng)用于大型復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)

4、的動(dòng)力可靠度分析中成為可能。系統(tǒng)地研究了混凝土自錨式懸索橋在隨機(jī)地震荷載作用下的主要抗震子系統(tǒng)中的各墩、塔控制截面的抗震動(dòng)力可靠度。重點(diǎn)考察了地震動(dòng)的空間效應(yīng)、非平穩(wěn)性以及阻尼比對(duì)各墩、塔控制截面的抗震動(dòng)力可靠度的影響。 (5)對(duì)于加勁梁以混凝土為材料的自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)，不可避免要面臨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所共有的耐久性問(wèn)題。文中在已有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究成果基礎(chǔ)之上，嘗試性采用一種基于等效抗力時(shí)變可靠度的耐久性設(shè)計(jì)方法。文中所采甩