随机车辆荷载作用下斜拉索索力地概率模型及可靠度分析报告

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1、实用标准文案随机车辆荷载作用下斜拉索索力的概率模型及可靠度分析作者：杨晓艳贡金鑫张启伟来源：《建筑科学与工程学报》2014年第02期        文章编号：16732049(2014)02009009[KH*2D]        收稿日期：20140307        基金项目：交通运输部西部交通建设科技项目（200831849404）        摘要：以苏通长江大桥为工程背景，计算了随机车辆荷载作用下的斜拉索索力，采用随机过程的跨阈理论建立了斜拉索索力的概率模型，在此基础上对随机车辆荷载作用下斜拉索的可靠度进行分析。结果表明：斜拉索索力

2、可以采用高斯平稳随机过程描述；设计基准期内斜拉索索力最大值的概率模型可通过跨阈理论确定；按随机车流数据建立的车辆荷载概率模型计算的斜拉索可靠指标为7.93～14.55。        关键词：斜拉桥；索力；车辆荷载；概率模型；可靠度        中图分类号：U448.27文献标志码：A        AnalysisofProbabilisticModelofStayCableStressandReliabilityUnderRandomVehicleLoads        YANGXiaoyan1,GONGJinxin1,ZHANG

3、Qiwei2        Abstract:TakingSutongYangtzeRiverBridgeasaprojectbackground,thestaycablestressunderrandomvehicleloadswascalculatedandtheprobabilitymodelsofstaycablestressunderrandomvehicleloadsweredevelopedbasedonthestochasticprocesstheory.Thenthereliabilityofstaycableunderrandomveh

4、icleloadswasanalyzed.TheresultsshowthatthestaycablestresscanbemodeledbyaGaussianstationarystochasticprocessandtheprobabilityfunctionofmaximumstaycablestresscanbedeterminedusingupcrossingtheory.Thestaycablereliabilityindexwasfrom7.93to14.55forthelongspancablestayedbridgeunderrandom

5、vehicleloads.        Keywords:cablestayedbridge；cablestress；vehicleload；probabilitymodel；reliability        0引言精彩文档实用标准文案        斜拉桥是由塔、梁、索等基本构件组成的组合结构，具有结构刚度大、活载挠度小、跨越能力大、抗风稳定性强等优点。虽然斜拉桥的主要设计荷载是结构自重、风荷载、地震作用及温度作用，车辆荷载效应所占比例较小，但车辆荷载也是设计中考虑的重要荷载。特别是近年来，随着中国经济的高速发展，交通运输量增长较快，尽管国家加强了

6、超载车辆的治理，但是一些路线仍然出现严重的超载现象，中小跨径桥梁被压垮事件时有发生。对于大跨径的斜拉桥，尽管形势没有这样严峻，但是探讨实际超载车流下斜拉桥结构的可靠度也十分必要。        文献［1］,［2］中根据目前的公路运输管理政策，对非治超地区、计重收费地区和治超地区的实际车辆荷载进行了统计分析，建立了不同运输管理政策下的车辆荷载概率模型。文献［3］中根据车辆荷载的调查结果，对中小跨径桥梁的可靠度进行了分析，结果表明，3种运输管理政策下桥梁的可靠指标均比《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T50283—1999）［4］中规定的目标可靠指

7、标低。对于斜拉桥，众多学者应用疲劳累积损伤理论分别对风、抖振、车风联合作用下的斜拉索疲劳可靠度进行了分析［59］，但是对其在超载车流下的可靠度还缺乏了解。鉴于此，本文中笔者对实测的非治超地区车流进行了统计分析，提出了随机车辆荷载概率模型，应用随机过程的跨阈理论，建立了苏通长江大桥随机车辆荷载作用下斜拉索索力的概率模型，计算了斜拉索的可靠指标。        ]1有限元模型        以苏通长江大桥为例进行分析，该桥为主跨1088m的双塔双索面斜拉桥，边跨设置3个桥墩，设计基准期为100年。主梁采用扁平流线型钢箱梁，设6个行车道和2个紧急停车

8、带，行车道净宽为34m。斜拉索设计使用