橋梁體系的失效通常包含有多種失效模式,但基于同一隨機源的失效模式間往往存在一定的相關性。一般相關性通過影響兩個失效模式同時發(fā)生的聯(lián)合失效概率,進而影響體系失效概率。本文在串并聯(lián)模型法的基礎上,通過引入Copula理論對體系中失效模式的相關性進行衡量,推導了各種串并聯(lián)體系的失效概率計算公式;并通過桁架算例,將該方法與傳統(tǒng)計算方法進行對比,證明了該公式的準確性;最后,以某連續(xù)梁橋實例,將該方法應用于橋梁體系可靠度的計算,并比較了不同失效模式相關性對橋梁體系失效概率的影響。 

【文章來源】：土木工程與管理學報. 2020,37(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

某單層鋼桁架/m

該方法計算得到的二元聯(lián)合失效概率值與Copula函數(shù)值結果基本一致，差值在0.05%～6%之間，差距非常微弱，如圖2所示。將本文計算得到的體系失效概率值與寬界限法及窄界限法進行對比如表5所示。

以武漢至孝感高速公路上的某寬幅預應力空心板五跨連續(xù)梁橋為例，主梁由預制預應力混凝土空心板和現(xiàn)澆混凝土橋面板組合而成，先簡支后連續(xù)，每半橋寬主梁含8塊空心板。半橋寬橫截面如圖3所示。本文采用ANSYS進行有限元建模對連續(xù)梁橋的受力狀態(tài)進行計算，采用MATLAB計算結構抗力;由蒙特卡羅法計算構件的失效概率，僅考慮空心板的抗彎與抗剪失效;并引入最小二乘向量機對有限元計算數(shù)據(jù)進行拓展，以便滿足計算的樣本需求。流程如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Copula理論下基于g-line失效域的邊坡可靠性分析[J]. 許曉亮,李建林,龔家偉,宛良朋,陳將宏.  巖土力學. 2017(05)
[2]基于Copula理論的粗粒土滲透破壞臨界水力比降估值[J]. 黃達,曾彬,顧東明.  巖土力學. 2015(05)
[3]一種混凝土橋梁時變體系可靠度分析方法[J]. 田浩,陳艾榮,樓慧元.  中南大學學報(自然科學版). 2012(01)
[4]現(xiàn)代結構系統(tǒng)可靠性評估理論研究進展[J]. 董聰,夏人偉.  力學進展. 1995(04)

博士論文
[1]基于Copula函數(shù)的巖土體抗剪強度參數(shù)二維分布模型研究[D]. 張蕾.武漢大學 2017



本文編號：3015321