橋梁可靠度淺談(精選)

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1、橋梁可靠度淺談1、概述無(wú)論是房屋、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)，都必須滿(mǎn)足下列四項(xiàng)基木功能要求：（1）能承受在正常使用和正常施工時(shí)可能出現(xiàn)的各種作川；（2）在正常使用時(shí)具有良好的工作性能；（3）在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能；（4）在偶然事件發(fā)生時(shí)（如地震火災(zāi)等）及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。上述第（1）、（4）項(xiàng)為結(jié)構(gòu)的安全性要求，第（2）項(xiàng)為結(jié)構(gòu)的適用性要求，第（3）項(xiàng)為結(jié)構(gòu)的耐久性要求。結(jié)構(gòu)若同時(shí)滿(mǎn)足安全性、適用性、耐久性要求，則稱(chēng)結(jié)構(gòu)可靠，即結(jié)構(gòu)的可靠性是使結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性的統(tǒng)稱(chēng)。而結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)

2、可靠性的概率量度。其更科學(xué)、更明確的定義是：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的吋間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。以概率為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)可靠度理論最突出的特點(diǎn)是承認(rèn)和揭示了結(jié)構(gòu)屬性屮存在著不確定性，把影響結(jié)構(gòu)可靠性的各種因素當(dāng)作隨機(jī)變量，使它們恢復(fù)了固冇的自然特性，并通過(guò)數(shù)據(jù)得到這種客觀變界性。通過(guò)實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)，用可靠性數(shù)學(xué)理論，計(jì)算出結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)失效概率或可靠指標(biāo)來(lái)衡量結(jié)構(gòu)的安全水平⑴。。故本學(xué)期，木門(mén)功課的主要內(nèi)容為在結(jié)構(gòu)可靠度理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行可靠度分析進(jìn)而得到結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式，進(jìn)而驗(yàn)算結(jié)構(gòu)是否可靠（即設(shè)計(jì)值是否

3、小于等于極限值），從而完成對(duì)工程的可靠度評(píng)估。2、橋梁面臨的可靠度危機(jī)根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2002年2刀公布的《第二次全國(guó)公路普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)》，全國(guó)查出危橋近10000座。世界各國(guó)橋梁也均存在此情況，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，危橋數(shù)量更人。例如：1981年美國(guó)統(tǒng)計(jì)共有公路橋梁566000座，對(duì)514000座進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)98000座橋必須封閉交通，降低使用標(biāo)準(zhǔn)或立即整修，約占總數(shù)的20%,102000座橋功能老化，橋面太窄或承載能力偏低，約占總數(shù)的20%。英國(guó)約有92000座橋梁是在1922年以前建造的，現(xiàn)約冇1/4的橋

4、梁不能滿(mǎn)足現(xiàn)代規(guī)范要求。在澳人利亞，僅就加固或更換新南威爾士州的冇損害缺陷的橋梁，估計(jì)需要至少3.5億美元。徳國(guó)通過(guò)對(duì)一個(gè)州內(nèi)的鋼筋混凝土橋梁和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的全面調(diào)查,發(fā)現(xiàn)橋齡在5（）”??60年的鋼筋混凝土橋梁中，27%的橋梁上部結(jié)構(gòu)至少有一處嚴(yán)重?fù)p傷；64%至少有一處重要損傷，30”-35年橋齡的鋼筋混凝土橋梁中，13%至少冇一處嚴(yán)重?fù)p傷，53%至少冇一處重要損傷。⑵由文獻(xiàn)得來(lái)的以上數(shù)據(jù)表明，在安全性、適用性與耐久性上，有相當(dāng)比例的橋梁不合格。盡管不合格的原因多種多樣，但設(shè)計(jì)的不合理性無(wú)疑是其中重要的一部

5、分。故此，我們需對(duì)橋梁的可靠度設(shè)計(jì)加以留意與用心。3、作用于橋梁結(jié)構(gòu)的荷載橋梁是架設(shè)在江河湖海上，使車(chē)輛行人等能順利通行的建筑物，由于橋梁不同丁其他建筑物的這一特性，考慮作用于橋梁的荷載時(shí)也應(yīng)與其他建筑物有所區(qū)別。正如教材與講座中所提到的，作用于橋梁結(jié)構(gòu)的荷載按具隨時(shí)間的變異，可分為：永久荷載、可變荷載與偶然荷載。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)上的作用，應(yīng)根據(jù)我國(guó)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》來(lái)規(guī)范計(jì)算。（1）永久荷載主要為結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)的預(yù)加應(yīng)力、土的重力、土的側(cè)壓力、水的浮力、混凝土收縮與徐變影響、超靜定結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期變形影響。永久作用采

6、用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。根據(jù)我國(guó)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》：對(duì)結(jié)構(gòu)自重，可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料的重力密度來(lái)計(jì)算確定。對(duì)結(jié)構(gòu)的預(yù)加應(yīng)力，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的正常'使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和使用階段構(gòu)件結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算時(shí)，將預(yù)加應(yīng)力作為永久作川計(jì)算具主效應(yīng)和次效應(yīng)，并計(jì)入相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，但不計(jì)由于預(yù)加力偏心距增人引起的附加效應(yīng)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)加力不作為作用，而將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)亮燈超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮預(yù)加力引起的次效應(yīng)。對(duì)土壓力，vl＞靜土壓力按第三章要求計(jì)算，在計(jì)算傾覆和滑動(dòng)穩(wěn)定吋，

7、墩、臺(tái)、擋土墻前地面以下不受沖刷部分土的側(cè)壓力可按靜力土計(jì)算。V2＞當(dāng)土層特性?xún)幼兓蚴芩挥绊憰r(shí)，應(yīng)該分層計(jì)算土的側(cè)壓力。＜3＞土的重力密度與內(nèi)摩擦角應(yīng)根據(jù)調(diào)查或試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)實(shí)際資料時(shí)，可按我國(guó)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》采用。對(duì)水的浮力，vl＞對(duì)于基礎(chǔ)底面位于透水性地基上的橋梁墩臺(tái)，當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)水位的浮力；當(dāng)驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)可僅考慮低水位的浮力，或不考慮水的浮力。＜2＞基礎(chǔ)嵌入不透水性低級(jí)的橋梁墩臺(tái)不考慮水的浮力。＜3＞作用在樁承基臺(tái)底面的浮力，應(yīng)考慮全部底血積。対樁嵌入不透水地基并灌注混凝土封

8、閉的，不應(yīng)考慮樁的浮力。在計(jì)算承臺(tái)底而浮力時(shí)應(yīng)扌II除樁的截而面積。＜4＞當(dāng)不確定地基是否透水時(shí)，應(yīng)以透水或不透水兩種情況與英他作用組合，取其最不利情況進(jìn)行考慮。對(duì)混凝土收縮與徐變影響,vl＞外部超靜定的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)等應(yīng)考慮混凝土收縮及徐變影響。＜2＞混凝土收縮■徐變系數(shù)nJ按規(guī)定文獻(xiàn)的規(guī)定計(jì)算。＜3＞混凝土徐變的計(jì)算，可假定應(yīng)力為混凝土徐變呈線性關(guān)系。