静定桁架就属于这种结构体系，单元逻辑图如图4.2所示。因尔，从体系可靠度的角度来看，实际的桥梁应尽量避免做成静定结构，条件允许时，应做成具有适当冗余度的超静定结构。超静定结构就是具有这种特性的结构体系。......
2023-09-19
桥梁动力可靠度评估方法
【摘要】：Chen等［22］提出了基于概率密度演化方法的动力可靠度评估方法，并应用于结构的非线性振动领域。综上所述，桥梁动力可靠度评估方面的研究多集中于地震荷载作用，而车辆荷载特别是汽车荷载作用下桥梁结构的动力可靠度的研究较少。
桥梁动力可靠度分析的发展有赖于结构动力响应分析方法的进步和动力失效模式的判断。结构动力可靠性的主要失效准则为首次超越破坏和疲劳损伤破坏，首次超越破坏定义为结构响应首次超越规定的界限值致使结构破坏，疲劳损伤破坏定义为在长期动力荷载作用下结构累积损伤或裂纹扩展达到一定程度而致使结构失效。在桥梁工程领域，早期的结构动力可靠度的发展主要在于对两种破坏准则下的近似计算方法。基于Rice公式的首次超越准则是经典的动力可靠度分析方法。Chen等［22］提出了基于概率密度演化方法的动力可靠度评估方法，并应用于结构的非线性振动领域。Zhang等［23］采用虚拟激励和精细积分方法研究了地震荷载作用下车-桥耦合系统的动力可靠度。国内外在地震荷载［25］下桥梁结构的动力可靠度研究方面取得了一定的成就，在频域范围内采用虚拟激励的方法获取桥梁的均方根等统计参数的方法较为成熟。针对具有非线性效应的大跨度桥梁与车辆动力响应分析，则在时域内的逐步积分求解方法能够保证计算的精度。Zhang和Xia［25］最早研究了风和列车荷载同时作用下铁路桥梁的动力可靠性，其研究方法主要是基于荷载效应的极值分布理论，其研究为目前的首超破坏的动力可靠度提供了基础。Xiang等［26］基于一次二阶矩法（FOSM）研究了考虑车桥耦合振动的简支梁桥动力可靠度，从动力可靠指标的角度出发，认为车辆的随机性比桥梁结构参数随机性影响更大。
综上所述，桥梁动力可靠度评估方面的研究多集中于地震荷载作用，而车辆荷载特别是汽车荷载作用下桥梁结构的动力可靠度的研究较少。大跨度桥梁的非线性效应较为明显，频域分析方法不再适用于车载下桥梁结构的动力响应分析，需从时域内求解桥梁的动力响应并联合首次超越理论对桥梁的动力可靠度进行分析。在悬索桥加劲梁的动力响应分析方面，研究成果集中于多荷载联合作用下的动力响应确定性分析与评价，缺少对动力响应的概率统计以及建立荷载响应的概率模型；多荷载作用下悬索桥加劲梁的综合动力可靠度评估模型有待进一步改进。
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桥梁动力响应概率分析的可靠度方法与应用详细阅读
Chen等［53］的研究结果表明，车流通过桥梁时，车辆与桥梁之间的互相作用力受前后车辆的影响较小，因此可单独提取每个车辆与桥梁的相互作用力的时变力。采用上述EDWL方法可将车辆的每个轴重转换为等效的时变集中力，这样为基于有限元的桥梁动力响应瞬态分析提供了有利条件。图6.17随机车流作用下车-桥耦合振动分析流程动力响应的概率统计分析方面，在ANSYS平台加载随机车流的流程如图6.17所示。......
2023-09-19
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可靠指标计算方法-桥梁可靠度分析方法与应用详细阅读
在得出疲劳功能函数和随机变量的概率分布特征之后，可采用一定的可靠度方法计算可靠指标。针对本书已经建立的显式功能函数，其非线性次数较高，若采用传统的一次二阶矩法，则计算出的可靠指标有较大的误差，因此，本书选取了计算精度较高的Monte Carlo抽样方法。可靠指标的计算可采用MATLAB语言编制的“具有显式功能函数的结构可靠度计算软件V1.0”［15］和“复杂结构可靠性分析软件V1.0”［16］等软件进行计算。......
2023-09-19
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桥梁可靠度分析方法及应用详细阅读
Rocco等［4］提出了联合SVM和MCS求解结构可靠度的方法。SVM在结构体系可靠度分析中的应用较少。为了发展工程结构体系可靠度理论与方法在桥梁安全评估中的应用，本章将建立桥梁结构体系可靠度分析的简化模型，总结现有结构体系可靠度分析方法，提出基于支持向量机的桥梁结构可靠度分析方法，最后采用两个算例分析表明支持向量机在桥梁结构体系可靠度评估中的应用。......
2023-09-19
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桥梁抽样方法分析-桥梁可靠度分析方法与应用详细阅读
一般的MC法用于高度非线性的极限状态曲面或者随机变量维数较高的情况，使用在笛卡儿坐标下的抽样模拟法效率较低，计算耗时较多。因此，Ditlevsen、Olesen、Mohr提出了在标准正态空间中极坐标下进行抽样的方向抽样MC法。③重复步骤①和②直到N次，利用式估计失效概率。对于极限状态曲面接近球面的情况，方向抽样MC法比笛卡尔坐标空间的MC法占较大的优势，若计算接近平面的极限状态曲面时，则无优势。......
2023-09-19
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优化结果分析-桥梁可靠度分析方法与应用详细阅读
取目标体系可靠指标β0＝2，截面及荷载变异系数均为ξ＝0.1，遗传算法优化结果如图5.7所示。图5.7遗传算法迭代过程图由图5.7所示桁架结构遗传算法优化过程可以看出，在第40次种群迭代时，适应度值已经稳定并达到收敛，表明优化过程稳定，优化结果可靠。表5.3不同方法优化结果由表5.3所示的不同体系可靠度约束优化结果可以看出，体系可靠性优化后结构的重量较常规优化方法的大。......
2023-09-19
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桥梁可靠度分析中的车-桥动力响应研究详细阅读
鲁乃唯［3］在随机车流作用下悬索桥的动力响应概率模型以及动力可靠度评估方面的研究取得一定成果，但未考虑到由于路面平整度引起的桥梁随机振动因素。汽车荷载的密集与稀疏运行状态对桥梁产生的动力响应具有显著差异，对于桥梁的评估，需要考虑运营期内汽车荷载引起的极值响应。......
2023-09-19
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桥梁可靠度分析方法:重要抽样法详细阅读
重要抽样法的原理就是建立一个重要抽样密度函数hX，将失效概率转化为：式中，对于重要抽样法，在通常的实际工程结构中，满足误差小于20%的置信度为95%条件的模拟次数约为103数量级，抽样次数比直接抽样法少。重要抽样法用于体系可靠度的计算时，结构的体系可靠度涉及多个功能函数，则重要抽样区域较多。在标准正态空间中，笛卡尔坐标系下任意随机向量以pVi对V做Ni次抽样，其中第j个样本为由式可得失效概率Pf的无偏估计值为：......
2023-09-19
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