桥梁设计的冗余度_尹德兰

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1、桥梁建设２０１３年第４３卷第５期（总第２２２期）ＢｒｉｄｇｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．５，２０１３（ＴｏｔａｌｌｙＮｏ．２２２）９３文章编号：１００３－４７２２（２０１３）０５－００９３－０６桥梁设计的冗余度尹德兰，邓宇（林同棪国际工程咨询（中国）有限公司，重庆４０１１２１）摘要：为阐明在桥梁设计中，运用冗余度理念的重要性，从桥梁破坏案例入手，由桥梁整体结构对于局部构件失效的反应，引入桥梁设计冗余度的概念。进而展开分析桥梁体系的３种冗余度表现形式，即内部冗余度，结构冗余度，传力途径冗余度。根据对美国交通研究委员会（ＴＲＢ）历年在桥梁设计冗余度方面的研究成果的

2、回顾，总结在钢桥设计中的特殊条款———断裂敏感度与冗余度的联系，并对冗余度在桥梁设计原则中的应用提出建议：①尽量采用连续的、整体性强的结构形式；②在桥梁设计规范中，具体制定桥梁对特殊事件（例如地震）的冗余度要求；③设计特大跨度桥梁时，关键构件的设计尽量提供多重传力途径。关键词：桥梁设计；冗余度；桥梁事故；安全性；钢桥；疲劳断裂中图分类号：Ｕ４４１文献标志码：ＡＲｅｄｕｎｄａｎｃｙｉｎＢｒｉｄｇｅＤｅｓｉｇｎＹＩＮＤｅ－ｌａｎ，ＤＥＮＧＹｕ（Ｔ．Ｙ．ＬｉｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇ（Ｃｈｉｎａ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１

3、２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｃｏｎｃｅｐｔｉｎｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｒｅｄｕｎ－ｄａｎｃｙｃｏｎｃｅｐｔｉｎｔｈｅｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍａｓｐｅｃｔｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｂｒｉｄｇｅｔｏｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆａｌｏｃａｌｓｉｎｇｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｂｒｉｄｇｅｆａｉｌｕｒｅｃａｓｅｓａｎｄｆｕｒｔｈｅｒ，３ｆｏｒｍｓｏｆｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆｔ

4、ｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅｓｙｓｔｅｍ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｉｎ－ｔｅｒｎａｌｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｄｕｎｄａｎｃｙａｎｄｌｏａｄｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｐａｔｈｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ，ａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＩｎｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｎｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＢｏａｒｄｏｎｔｈｅｒｅｄｕｎ－ｄａｎｃｙｉｎｔｈｅｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎｏｖｅｒｔｈｅｙｅａｒｓ，ｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ，ｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｒａｃ－ｔ

5、ｕｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｉｎｔｈｅｓｔｅｅｌｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎ，ａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｓｕｇ－ｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｒｅｍａｄｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１）ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｔｙｐｅｔｈａｔｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄｗｉｔｈｇｏｏｄｉｎｔｅｇｒｉｔｙｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｗｈｅｒｅｖｅｒｐｏｓｓｉｂｌｅ；２）ｉｎｔｈｅｃｏｄｅｓｆｏｒｔｈｅｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎ

6、ｔｓｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅｓｆｏｒｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｅ－ｖｅｎｔｓ（ｓｕｃｈａｓｔｈｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅ）ｓｈｏｕｌｄｂｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙｆｏｒｍｕｌａｔｅｄａｎｄ３）ｗｈｅｎｔｈｅｖｅｒｙｌｏｎｇｓｐａｎｂｒｉｄｇｅｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｅｌｏａｄｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｐａｔｈｓｓｈｏｕｌｄｂｅｐｏｓｓｉｂｌｙｐｒｏｖｉｄｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅ－ｓｉｇｎｏｆｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｄｅｓｉｇｎ；ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ；ｂｒｉｄｇｅａｃｃｉｄｅｎｔ；ｓａｆｅｔｙ；ｓｔｅｅｌｂｒｉｄｇｅ；ｆ

7、ａｔｉｇｕｅｆｒａｃｔｕｒｅ１引言订有很显著的影响。近３０年来，包括美国公路桥梁美国１９６７年银桥（ＳｉｌｖｅｒＢｒｉｄｇｅｏｒＰｏｉｎｔＰｌｅａｓａｎｔ规范总则和钢桥细则的修订过程以及围绕钢结构断Ｂｒｉｄｇｅ）的垮塌和１９８３年米阿纳斯河桥（Ｍｉａｎｕｓ裂对桥梁安全行为的影响等由美国联邦公路署、美ＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅ）的垮塌事故，对ＡＡＳＨＴＯ规范的修国交通运输研究委员会（ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ收稿日期：２０１３－０５－０９基金项目：重庆市科委自然科学基金资助项目（