钢管混凝土拱桥可靠度分析
2011-09-27康海贵,张晶,余大胜,2
大连理工大学学报 2011年2期
康 海 贵, 张 晶, 余 大 胜,2
(1.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116024;2.上海建工集团,上海 200022)
0 引 言
近年来,随着拱圈材料强度的提高、结构体系的更新及施工工艺的改进,特别是钢管混凝土材料在工程中的广泛应用,拱式结构在大跨度桥梁结构中又重新焕发了青春.目前世界上跨径最大的钢管混凝土拱桥为四川巫山长江大桥,跨度达到460m.
然而,钢管混凝土拱桥作为一种应用新材料的桥型,其理论研究目前还相对滞后,跟不上发展的步伐.对钢管混凝土拱结构受力特性的研究还刚刚开始,其大长细比、曲杆、压弯等特性与直杆的轴心受压如柱子的受力特性是不同的;而直接套用圬工拱桥或钢筋混凝土拱桥的计算方法也不太合理,更何况拱桥的设计理论也不完善.目前钢管混凝土拱桥可靠度研究还处于构件可靠度阶段,其体系可靠度计算还没有进入实用阶段.结构体系可靠度计算方法主要有区间估计法和点估计法.其中点估计法应用较为广泛.本文用应力叠加法拟合成桥施工过程,运用RSM-FORM分析法计算结构体系可靠度,并深入讨论在各种不利工况下结构的安全情况.
1 RSM-FORM分析法
RSM-FORM分析法综合运用RSM(response surface method)、FEM(finite element method)、FORM(first order reliability method)计算结构主要失效模式的可靠指标,该方法包括3方面的内容:①采用RSM近似表达极限状态方程;②采用FEM进行确定性分析;③运用FORM计算结构主要失效模式的可靠指标.因为各主要失效模式之间是串联体系,所以可以通过点估……
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