基于蒙特卡罗数值模拟的桥梁可靠度分析.pdf

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1、第29卷第4期土木工程与管理学报Vo1．29No．42012年12月JournalofCivilEngineeringandManagementDec．2012基于蒙特卡罗数值模拟的桥梁可靠度分析符蓉，叶昆，宗昕。，张子翔，程志远(1．华中科技大学文华学院城建学部，湖北武汉430074；2．华中科技大学a．土木工程与力学学院；b．控制结构湖北省重点实验室，湖北武汉430074；3．中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉430056)摘要：为了定量地研究桥梁在多种随机因素下的可靠度，采用蒙特卡

2、罗法中的直接抽样法，对北盘江连续刚构桥在温度、风、车辆荷载、车辆冲击等随机变量作用下的结构可靠度进行了计算。通过对大桥在正常运营状态下的可靠度分析，采用弯矩和剪力失效准则，获得了大桥各截面的功能函数，并采用直接抽样法获得了北盘江大桥各截面的可靠度。分析结果形象直观，提高了评估效率，使维护决策的制定更加客观准确。关键词：可靠度；蒙特卡罗法；连续刚构桥；直接抽样中图分类号：TU318；U441文献标识码：A文章编号：2095-0985(2012)04-0075-04ReliabilityAnalysi

3、sofBridgeBasedonMonte-CarloNumericalSimulationFURong，YEKun，ZONGXin，ZHANGZi—xiang，CHENGZhi—yuan(1．DivisionofUrbanConstructionEngineeringofWenhuaCollegeofHuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2．a．SchoolofCivilEngineeringandMechanics

4、；b．HubeiKeyLaboratoryofControlStructure，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；3．CCCSecondHighwayConsultantsCoLtd，Wuhan430056，China)Abstract：Inordertoinvestigatequantitativelyreliabilityofbridgessubjectedtodifferentrandomaspects，ad

5、irectsamplingmethodbasedontheMonte—CarlomethodisusedtocalculatethestructuralreliabilityofBeiPanRivercontinuousrigid—flamedbridgesubjectedtorandomloading，suchastemperature，wind，vehicle，andimpact．Adoptingthefailurecriteriacombiningshearandmoment，perform

6、ancefunctionsofeachsectionofthebridgeisobtained，andthenthereliabilityofeachsectionofBeiPanRivercontinuousrigid—flamedbridgeiscalculatedbyuseofthedirectsamplingmethod．Itisshownthatthevisualizednumericalresultscanenhancetheeficiencyofreliabilityevaluati

7、onandmakethedecision—makingmoreobjectiveandaccurate．Keywords：reliability；monte—carlomethod；continuousrigidframedbridge；directsampling根据公路结构可靠度设计的统一标准J，概很困难的。率理论已经被引进，极限状态的概率设计已经被为了定量考虑任意因素造成的影响，以及为指定为结构设计的一般原则，这在结构设计理论桥梁的安全检测和状况评估提供一个可靠的依上是一个突破。但是，在状况

8、评估领域，特别是在据，在以下的研究中，我们用基于蒙特卡罗模拟的大跨度桥梁的状况评估领域，还没有完美的理论概率分析对桥梁在各种因素下的可靠度进行分析。可以把那些不确定因素很准确地考虑进去“J，所以那些不确定的因素所造成的影响很难分析。蒙特卡罗数值模拟至今为止，大部分的分析依靠专家的定性估计，但是，对于那些从事桥梁日常养护的人来说，通过这1．1基本原理些不确定和模糊的描述做出快速、准确的判断是蒙特卡罗方法的实质是通过大量的随机试收稿日期：2011．12-22修回日期：2012_o69作