可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：基于可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)將橋梁結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體研究，而且能夠考慮和處理橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的隨機(jī)不確定性因素，較傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)更為合理。闡述了基于可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)基本思想以及發(fā)展方向。　　關(guān)鍵詞：可靠度；橋梁結(jié)構(gòu)；優(yōu)化；設(shè)計(jì)　　Abstract:basedonthereliabilityofbridgestructureoptimizationdesignizationdesignismorereasonable.Thepaperbasedonreliabilityofbridgestru

2、ctureoptimizationdesignbasicideasanddevelopmentdirection.　　Keyization;design　　　　　?。篠611：A：　　　　1引言　　橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是安全、適用和經(jīng)濟(jì)。傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是采用定值設(shè)計(jì)的方法，既不能描述和處理橋梁結(jié)構(gòu)中客觀存在的各種不確定性因素，也不能定量地分析計(jì)算安全、適用及經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，更無(wú)法科學(xué)地協(xié)調(diào)它們之間的矛盾，使它們達(dá)到合理的平衡。事實(shí)上，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法追求的是一個(gè)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范條件下的最低水平設(shè)計(jì)，因而提出新思路、研究新方

3、法是十分必要的?！　‘?dāng)前，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在橋梁工程領(lǐng)域日益受到重視，但其應(yīng)用的范圍和程度還很不理想。其原因除了橋梁工程設(shè)計(jì)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不利于推動(dòng)優(yōu)化技術(shù)之外，還可歸結(jié)為橋梁工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的如下特點(diǎn)：　?。?）橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的大量不確定性。如外部環(huán)境（荷載和結(jié)構(gòu)所處場(chǎng)地類型等）的不確定性、結(jié)構(gòu)本身的不確定性（結(jié)構(gòu)材料性能、截面幾何參數(shù)和計(jì)算模式的精度等不確定因素導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的不確定性）、結(jié)構(gòu)整體分析中由于模型簡(jiǎn)化的誤差而導(dǎo)致的不確定性等。為了充分考慮所涉及到的各種不確定性因素（目前主要考慮隨機(jī)性因素），必須采用結(jié)構(gòu)可靠度

4、理論?！　。?）橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的多重性。包括承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)以及與其它特殊功能要求相聯(lián)系的極限狀態(tài)?！　。?）結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)的多樣性。對(duì)橋梁工程來(lái)說(shuō)，人們既要求在目標(biāo)方面考慮結(jié)構(gòu)造價(jià)，還要考慮不同功能的失效概率和失效損失造成的失效損失期望、結(jié)構(gòu)運(yùn)行和維修費(fèi)用等在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，還可以以某些特定結(jié)構(gòu)功能為目標(biāo)。另外，目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)也很復(fù)雜，既有設(shè)計(jì)變量的顯式函數(shù)（結(jié)構(gòu)的重量或造價(jià)），又有設(shè)計(jì)變量的非線性、高度隱式函數(shù)（結(jié)構(gòu)的失效損失期望）；而且由結(jié)構(gòu)造價(jià)和結(jié)構(gòu)損失期望的加權(quán)和所構(gòu)成的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)不具

5、有對(duì)設(shè)計(jì)變量的單調(diào)性。　　2結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型　　基于可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型可以決策出各個(gè)構(gòu)件的最優(yōu)可靠度，各個(gè)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是以最小的造價(jià)實(shí)現(xiàn)它的最優(yōu)可靠度。這就將結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)化為一個(gè)兩層次的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題?！　　　?.1層次一——結(jié)構(gòu)可靠度的最優(yōu)分配　　在無(wú)約束條件下，尋求結(jié)構(gòu)可靠度的最優(yōu)分配就是求解如下的數(shù)學(xué)規(guī)劃：求　　Psii＝1，2，…，K…?！　in].北京:人民交通出版社,1998.　　[2]范立礎(chǔ).橋梁工程(上,下冊(cè))[M].北京:人民交通出版社,1993.　　注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形

6、式查看。