下承式拱橋破損安全吊桿的可靠度研究.pdf

1、吊桿的安全性問題是下承式拱橋設(shè)計(jì)的重要課題之一，現(xiàn)有的吊桿設(shè)計(jì)理論，對(duì)吊桿的斷索安全性問題考慮不夠充分，而破損安全吊桿系統(tǒng)正好充分考慮了這一問題。破損安全吊桿系統(tǒng)，目的在于早期發(fā)現(xiàn)吊桿的銹蝕等問題，使吊桿中的部分索因銹蝕等原因先發(fā)生破斷，起到安全預(yù)警的效果；而剩余索還能承受相應(yīng)的荷載，保證吊桿不致于全部破斷，使吊桿破斷后具有一定的安全性。研究拱橋破損安全吊桿的安全性問題不僅具有重要的理論意義，而且具有廣泛的工程應(yīng)用前景和重大的經(jīng)濟(jì)效益及

2、社會(huì)效益。
　　 首先介紹了破損安全吊桿的原理和常見的破損安全吊桿單元。破損安全吊桿的原理是：破損安全吊桿由F索(Failure Cable)與S索(Safety Cable)構(gòu)成，通過操控單元(角度、截面或張拉應(yīng)力等)參數(shù)的取值，使F索與S索之間形成應(yīng)力差，進(jìn)而形成壽命差，實(shí)現(xiàn)F吊桿先破斷。
　　 接著介紹了工程結(jié)構(gòu)可靠度理論及FORM可靠度計(jì)算方法。應(yīng)用可靠度理論，把恒載、車輛荷載、人群荷載、材料性能和幾何參數(shù)均視為

3、隨機(jī)變量，建立了抗力、荷載和極限承載能力概率模型。應(yīng)用有限元軟件對(duì)五象八尺江橋吊桿受F索破斷引起的沖擊力的影響作了研究分析。用可靠指標(biāo)和安全系數(shù)對(duì)破損安全吊桿的F索和S索在不同面積比值和應(yīng)力差值情況下的安全性進(jìn)行了研究分析，在分析F索破斷工況時(shí)，考慮F索的斷索沖擊效應(yīng)。
　　 最后總結(jié)了F索和S索在不同面積比值和不同應(yīng)力差值下的安全系數(shù)和可靠度指標(biāo)的變化情況。得出五象八尺江橋破損安全吊桿中F索占的面積應(yīng)不大于20.0％，F(xiàn)索張拉