由此可得到基于Markov过程的动力可靠度表达式:通过上述分析可以发现,不同界限跨越假定下的动力可靠度计算公式具有相同的表达形式,差别主要表现在单位时间内响应值跨越界限的期望不同。上述内容主要基于首超破坏准则建立了结构动力响应首超可靠度的数学模型,分别基于位移跨越次数的Possion分布和Markov给出了考虑车辆运行状态的动力可靠度表达式。......
2023-09-19
在得到界限跨越率vb(t)之后,可基于随机响应与界限值b的交叉次数服从某一确定性分布函数对动力可靠度进行估算。这一确定性分布主要有两种类型,其一是交叉次数出现次数较为稀有的Possion分布,其二是交叉次数成群出现的Markov分布。从Possion分布的角度出发,Coleman[39]给出了结构动力可靠度为随机过程x(t)在T时间内与单侧界限交叉次数为0的概率表达式:
当结构响应为零均值的高斯平稳随机过程时,将式(6.20)代入式(6.21)可以得到动力可靠度的表达式:
当桥梁结构的响应为高斯平稳随机过程,且当b→∞时,式(6.22)能够给出精确的计算结果。定义若r>3,则无论结构的响应是宽带过程还是窄带过程,Possion假定均能满足精度要求。虽然车载下桥梁的位移响应为高斯平稳过程,其均值mx并不为零。因此车载下桥梁位移动力可靠度的表达式可改为:
式6.24未考虑车辆的运行状态参数,实际车辆的运行状态直接影响到mx和σX的值。因此,引入密集运行车辆数据占日通行车辆的比例a,用以考虑车辆的实际运行状态。根据随机车流的模拟方法,密集运行车辆的占有率增加后,日通行车辆也随之增加。下面给出考虑密集车辆占有率的Possion假定动力可靠度表达式:
由式(6.25~6.27)可计算出界限跨越率和考虑车辆运行状态的大跨度桥梁位移动力可靠度。
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2023-09-19
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
BS5400规范[4]将常幅疲劳极限ΔσL定义为当循环次数N=107时对应的容许应力幅值。BS5400规范对不同细节S-N曲线参数规定如表8.1所示。表8.1BS5400规范对疲劳细节S-N曲线参数表8.2BS5400规范的部分疲劳细节分类BS5400规范的特点是规定了常幅疲劳极限,并且基于概率水平给出了结构构造细节在5种失效概率下的S-N曲线。......
2023-09-19
表7.4模态分析实测值李枝军等[2]对润扬大桥悬索桥动力特性的实测与分析数据表明,悬索桥实测模态具有一定的变异性,与理论计算值有一定误差,因此需对有限元模型进行更新。表7.5南溪长江大桥有限元模型的计算值与实测值有限元模型的前四阶振型如图7.6所示。......
2023-09-19
人工神经网络在最近几十年里无论是在理论或是在应用上的研究都取得了很大的进展。此外,神经网络具备良好的泛化能力,相比传统的多项式响应面方法精度和效率更高。常规神经网络的结构如图3.1所示。图3.1神经网络示意图人工神经网络主要有以下几种较为常见的类型:反向传播-BP神经网络。BP网络是一种遵循误差逆向传播算法训练得到的多层前馈式网络,也是当前应用较广泛的ANN之一。......
2023-09-19
工程结构可靠度是指在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。结构的失效概率是指结构不能完成预定功能的概率,用Pf表示。结构可靠度分析的依据就是根据结构的极限状态计算结构的失效状态的概率。假定式所述两个随机变量的均值和标准差分别为μR、μS和σR、σS,且随机变量均服从正态分布,由此可以获取Z的概率密度函数。......
2023-09-19
考虑车重的线性增长系数为a,则到运营期的第n年为止,累积疲劳损伤函数可表示为:由此得出100年内顶板-U肋的细节疲劳损伤如图9.5所示。表9.3考虑车重增长的100年后顶板-U肋细节疲劳可靠指标由表9.3可知,当车重的线性增长系数为0.6%时,行车道顶板-U肋细节疲劳可靠指标为1.57,超车道位置处为2.49。......
2023-09-19
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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