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1、第20卷第4期中国公路学报Vol.20No.42007年7月ChinaJournalofHighwayandTransportJuly2007文章编号:100127372(2007)0420058207基于风险决策和保险定价的桥梁颤振风险评估1,221周峥,葛耀君,文瑜(1.重庆市设计院市政规划设计分院,重庆400015;2.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092)摘要:为了评估因桥梁颤振带来的经济风险,提出了一种全新的桥梁颤振风险评估方法。该方法基于一种已有的4变量桥梁颤振可靠度模型,先采用MonteCarlo方法计算桥梁颤振的失效概率,然后用货币的形式定量地
2、刻画桥梁颤振的风险,并引入效用理论进行风险决策。最后,运用该方法对上海颗珠山斜拉桥进行了颤振风险分析。结果表明:该方法简单实用,所得的结果可以作为桥梁投资和保险定价的依据。关键词:桥梁工程;颤振;理论分析;风险评估;失效概率;桥梁投资;桥梁保险中图分类号:U447文献标志码:ARiskAssessmentofBridgeFlutterBasedonRiskDecisionandInsurancePricing1,221ZHOUZheng,GEYao2jun,WENYu(1.MunicipalPlanningandDesignBranch,ChongqingArchitectu
3、ralDesignInstitute,Chongqing400015,China;2.StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Inordertoassesstheeconomicriskofbridgeflutter,authorspresentedanewmethodofriskassessmentanalysisofbridgeflutter.Firstly,basedonanexistedbridgefl
4、utterreliabilitymodeloffourvariables,bridgefailureprobabilityunderflutterwascalculatedbyMonteCarlomethod.Then,theflutterriskwasquantificationallydescribedbymeansofmoney,andtheutilitytheorywasintroducedintoriskdecision.Finally,thismethodwasappliedtotheflutterriskassessmentofShanghaiKezhushan
5、Cable2stayedBridge,whoseresultscouldbeusedfordecisionmakingofbridgeinvestmentandinsurancepricing.Keywords:bridgeengineering;flutter;theoreticalanalysis;riskassessment;failureprobability;bridgeinvestment;bridgeinsurance[126]此对大跨度桥梁进行颤振风险评估十分必要,然0引言而,现有的评估方法却无法满足社会的需求。因为随着以悬索桥和斜拉桥为代表的现代柔性桥梁无论
6、是桥梁投资还是桥梁保险的风险分析,都希望的迅速发展,桥梁的跨度记录正不断被刷新。桥梁得到具体、定量的财务结果;而已有的桥梁颤振评估跨度大幅增长带来的主要问题之一是结构刚度急剧方法仅能给出模糊、定性的评价。显然,有必要建立下降,从而使颤振对桥梁安全的威胁更加显著。因一种更加精细的、科学的、定量的桥梁颤振风险评估收稿日期:2006210225基金项目:国家自然科学基金项目(50278069)作者简介:周峥(19752),男,贵州贵阳人,同济大学工学博士研究生,E2mail:dv2ne@sohu.com。第4期周峥,等:基于风险决策和保险定价的桥梁颤振风险评估59方法。这一关系可表
7、示为Ud-b1颤振发生概率P(Ub≤Ud)=exp[-exp(-a)]=0.99(5)因为桥梁颤振风毁事件的记录不可能很多,过式(5)亦可简写为少的样本不可能得到真实的分布,所以对于这种巨Ud=4.60a+b(6)灾风险,只能通过具体的个案分析,根据桥梁自身和如果给定变异系数δ=σub/μub,如取δ=0.2,则风环境的不确定性来确定其发生概率和损失分布。极值Ⅰ型分布的参数a、b、μub和σub可以通过联立式1.1颤振极限状态方程(3)、(6)来求解。定义颤振临界风速等于极值风速的状态为颤振基于一般的经
