基于PDS模块技术的钢筋混凝土拱桥可靠度计算
本文关键词: 桥梁工程 钢筋混凝土拱桥 可靠度分析 响应面法 灵敏度 PDS技术 功能函数 出处:《公路交通科技》2014年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:运用ANSYS中的概率设计模块(PDS)技术,将蒙特卡罗法(MC)和响应面法(RSM)结合起来,针对无法列出极限状态方程的在役钢筋混凝土拱桥建立了有限元模型,并进行了可靠度分析。根据钢筋混凝土拱桥的实测资料,选取对结构可靠度影响大的随机变量作为输入参数,将拱桥的结构响应编写为ANSYS的APDL语言,建立可靠度计算的参数化模型。利用ANSYS中的PDS模块技术拟合结构的响应面方程,对拟合的响应面函数进行2 000次抽样,得到函数的统计参数。然后根据JC法的计算原理,用Matlab编程计算出拱桥上部结构的可靠指标。并根据钢筋混凝土拱桥的结构特点,将主拱圈、拱上立柱和桥面板作为串联体系进行系统可靠性分析,选取构件的最低可靠指标作为整个体系的可靠指标。最后探讨了随机变量对拱桥可靠度的灵敏度影响程度,得到拱圈、拱上立柱和桥面板3个构件中随机变量对功能函数的影响大小。
[Abstract]:In this paper, the probabilistic design module of ANSYS is used to combine Monte Carlo method with response surface method. The finite element model of in-service reinforced concrete arch bridge which can not list the limit state equation is established, and the reliability analysis is carried out. According to the measured data of reinforced concrete arch bridge, the finite element model is established. The structural response of arch bridge is compiled into ANSYS APDL language by selecting random variables which have great influence on structural reliability as input parameters. The parameterized model of reliability calculation was established, and the response surface equation of the structure was fitted with the PDS module technique in ANSYS, and the fitted response surface function was sampled for 2 000 times. Then according to the calculation principle of JC method, the reliability index of the superstructure of arch bridge is calculated by Matlab program. According to the structural characteristics of reinforced concrete arch bridge, the main arch ring is calculated. The system reliability analysis of arch column and bridge deck as series system is carried out. The minimum reliability index of the component is selected as the reliability index of the whole system. Finally, the influence of random variables on the reliability of arch bridge is discussed, and the arch ring is obtained. The influence of random variables on the function function in the three components of arch column and deck slab.
【作者单位】: 宁波市公路管理局;浙江大学宁波理工学院;
【基金】:浙江省交通厅科技计划项目(2012H58) 宁波市交通委科技计划项目(201109)
【分类号】:U448.22;U442
【正文快照】: 0引言国内外学者提出的计算可靠指标β的方法主要有一次二阶矩法(FROM)、当量正态分布法(JC法)、蒙特卡罗法(MC)、响应面法(RSM)、分位值法、多重积分方法[1]等。一次二阶矩法[2]假设基本随机变量是独立正态分布,将功能函数在验算点处按泰勒级数展开,计算均值与方差,然后求出
【参考文献】
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1 周华强;段成晓;常立新;徐德新;王斌;;基于响应面法的既有桥梁加固后时变可靠指标分析[J];建筑结构;2010年S1期
2 佟晓利,赵国藩;一种与结构可靠度分析几何法相结合的响应面方法[J];土木工程学报;1997年04期
3 李广慧,刘晨宇,托拉·欧尼弗里奥;响应面方法及其在桥梁体系可靠度分析中的应用[J];郑州大学学报(工学版);2004年01期
【共引文献】
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1 邵军,程华,徐军;遗传算法在结构可靠性优化中的应用[J];四川建筑科学研究;2001年02期
2 陈义元,何思明;复合地基承载力的可靠度分析[J];四川建筑科学研究;2003年03期
3 桂劲松,康海贵;结构可靠度计算的最优化方法及其Matlab实现[J];四川建筑科学研究;2004年02期
4 李志华,张光海,康海贵;基于Matlab优化工具箱的工程结构可靠度计算[J];四川建筑科学研究;2005年03期
5 秦建庆,岳建勇;柔性桩复合地基的承载力分项系数研究[J];四川建筑科学研究;2005年04期
6 刘敏;徐仲春;;考虑徐变效应的结构可靠度研究[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 谢淮宁;;基于MC随机有限元法高层钢框架结构抗风可靠性分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
8 程桦,柳温忠;岩石样本力学参数统计值的模糊—随机处理[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期
9 徐军,郑颖人;可靠度响应面有限元及其工程应用[J];地下空间;2001年S1期
10 吴应祥;刘东升;宋强辉;;基于ANSYS概率设计系统的边坡稳定概率分析[J];地下空间与工程学报;2008年06期
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1 邢万波;周钟;巩满福;;M0nte Carlo法和几何法的讨论和改进[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
2 苏怀智;胡江;吴中如;顾冲时;;基于时变风险率的大坝使用寿命评估模型[A];全国大坝安全监测技术信息网2008年度技术信息交流会暨全国大坝安全监测技术应用和发展研讨会论文集[C];2008年
3 段文付;李继祥;蒋庚伯;;基于响应面法的公路边坡可靠度分析[A];全国城市公路学会第十六届(2007)学术年会论文集[C];2007年
4 邓鹏飞;张能义;;响应面法在公路边坡可靠度分析中的应用[A];全国城市公路学会第十七届(2008)学术年会论文集[C];2008年
5 高渊;叶继红;;最大熵法可靠度理论在工程应用中的改进[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
6 陈海斌;姚继涛;;现有结构的可靠性分析一些问题的探讨[A];结构混凝土创新与可持续发展——第十三届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2005年
7 陈肇元;;土建工程的使用寿命与耐久性设计标准[A];工程科技论坛第70场房屋建筑物质量与安全管理制度的发展与创新大会报告文集[C];2008年
8 李元齐;袁艳敏;;既有建筑钢结构可靠性评估方法探讨[A];建筑结构(2009·增刊)——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年
9 朱晔;寇新建;;给水管网可靠性分析中的若干问题[A];2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年纪念专集暨年会论文集[C];2007年
10 张爱林;李照广;;弦支穹顶的预应力损失及可靠性分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
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3 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年
4 沙丽荣;基于正交基神经网络的结构可靠性分析[D];吉林大学;2011年
5 蔡斌;钢筋混凝土结构可靠性若干问题研究[D];吉林大学;2011年
6 吴坤铭;边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究[D];合肥工业大学;2011年
7 朱红兵;公路钢筋混凝土简支梁桥疲劳试验与剩余寿命预测方法研究[D];中南大学;2011年
8 余晓琳;自锚式悬索桥静力可靠度研究[D];华南理工大学;2011年
9 金晓飞;500米口径射电望远镜FAST结构安全及精度控制关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 王宇;基于不确定性的优化方法及其在飞机设计中的应用[D];南京航空航天大学;2010年
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2 刘孝;在役梁桥优化维修决策研究[D];郑州大学;2010年
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4 辛保兵;既有预应力混凝土梁桥剩余承载力评估方法研究[D];郑州大学;2010年
5 夏富友;基于结构检算的公路混凝土旧桥承载力评价方法研究[D];郑州大学;2010年
6 李超;小型水库溃坝风险分析研究[D];山东农业大学;2010年
7 蒋晓波;导管架平台的失效评估分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘德;基于GIS的桥梁结构健康监测与管理系统[D];大连理工大学;2010年
9 李林;基于可靠性的TBM刀盘轻量化设计[D];大连理工大学;2010年
10 姜英杰;桥梁可靠度评估与剩余使用寿命预测[D];辽宁工程技术大学;2009年
【二级参考文献】
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1 伍朝晖,赵国藩;数论方法在结构体系可靠度计算中的应用[J];大连理工大学学报;1998年01期
2 张银龙,常大民;响应面法用于桁架体系可靠度分析[J];工程设计CAD与智能建筑;2002年11期
3 牛荻涛,,王庆霖;一般大气环境下混凝土强度经时变化模型[J];工业建筑;1995年06期
4 李国强;李继华;;二阶矩矩阵法 关于相关随机向量的结构可靠度计算[J];重庆建筑工程学院学报;1987年01期
5 李广慧,王东炜,霍达;在役钢筋混凝土框架结构体系可靠度计算[J];基建优化;2000年04期
6 李生勇;张哲;石磊;余报楚;;一种在响应面法中选取样本点的新方法[J];计算力学学报;2007年06期
7 阎运起,李艺,冯志新,刘斌;一般大气环境下已有结构的动态可靠度[J];沈阳建筑工程学院学报(自然科学版);2004年01期
8 佟晓利,赵国藩;一种与结构可靠度分析几何法相结合的响应面方法[J];土木工程学报;1997年04期
9 李广慧,刘晨宇,傅方,王东炜;基于相关性的在役框架结构体系可靠性分析(英文)[J];郑州工业大学学报;2001年03期
【相似文献】
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1 苗超;汤春林;翟敏刚;;响应面法在连续梁桥结构体系可靠度分析中的应用[J];工程与建设;2008年06期
2 闫磊;周勇军;;钢板加固受弯构件的可靠度分析[J];广西大学学报(自然科学版);2011年01期
3 刘晓銮;张杨永;毕研川;;基于APDL的大型桥梁结构可靠度分析程序[J];燕山大学学报;2009年06期
4 周斌;李军;武钰;;大跨度钢筋混凝土拱桥的几何非线性特性[J];公路交通科技(应用技术版);2007年11期
5 方志;唐盛华;张国刚;陈素君;董优;;基于多状态下静动态测试数据的斜拉桥模型修正[J];中国公路学报;2011年01期
6 华渊;周太全;吕宝华;;基于响应面法的软岩隧道湿喷纤维混凝土支护结构可靠度分析[J];岩土力学;2008年S1期
7 陈建英;郭艳梅;贺国京;;用响应面有限元法分析既有混凝土桥梁的可靠性[J];中南林业科技大学学报;2008年05期
8 杨敏;李玉荣;;结构可靠度理论在桥梁工程中的应用[J];企业家天地(理论版);2011年04期
9 程进;肖汝诚;;大跨度悬索桥颤振可靠度分析的改进响应面法[J];土木工程学报;2006年07期
10 黄兴华;;浅谈桥梁可靠度计算方法[J];中国水运(下半月);2010年02期
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1 华渊;周太全;吕宝华;;基于响应面法的软岩隧道湿喷纤维混凝土支护结构可靠度分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
2 段文付;李继祥;蒋庚伯;;基于响应面法的公路边坡可靠度分析[A];全国城市公路学会第十六届(2007)学术年会论文集[C];2007年
3 金清平;;随机理论在桥梁可靠性分析中的运用[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2008年
4 邓鹏飞;张能义;;响应面法在公路边坡可靠度分析中的应用[A];全国城市公路学会第十七届(2008)学术年会论文集[C];2008年
5 易圣涛;;日本桥用线材发展现状[A];中国土木工程学会市政工程学会第三次全国城市桥梁学术会议论文集[C];1991年
6 张银龙;林俊祥;卞士川;;ANSYS在装配式公路钢桥可靠度分析中的应用[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
7 张银龙;林俊祥;卞士川;;ANSYS在装配式公路钢桥可靠度分析中的应用[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
8 李国豪;;前言[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十二届年会论文集(下册)[C];1996年
9 ;前言[A];全国城市桥梁青年科技学术会议论文集[C];1996年
10 吴铭汉;祝国华;李鹏;;梨温高速公路A段台背回填质量控制研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
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4 ;我国桥梁工程建设用钢发展状况[N];世界金属导报;2009年
5 记者 刘家铭;贵新隧道上半年贯通[N];福州日报;2009年
6 本报记者 王璐瑶;让天堑变通途[N];贵州日报;2008年
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8 本报记者 杨秀权;黄河见证[N];中国铁道建筑报;2008年
9 记者 罗炜;谈山隧道昨日开工[N];黄石日报;2009年
10 记者 曾实;成绵乐铁路首片箱梁提前灌注成功[N];四川日报;2009年
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1 冉志红;桥梁结构损伤识别的动力指纹方法研究[D];西南交通大学;2007年
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6 周斌;湘西红砂岩顺层边坡稳定可靠度分析和风险评估[D];中南大学;2010年
7 李天飞;自锚式悬索桥动力及静风响应研究[D];大连理工大学;2009年
8 王毅;预应力混凝土连续箱梁温度作用的观测与分析研究[D];东南大学;2006年
9 李生勇;自锚式悬索桥结构可靠性研究[D];大连理工大学;2007年
10 李晓斌;大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工控制与模型试验研究[D];西南交通大学;2008年
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1 郑舟军;桥梁中不确定因素对可靠度的影响分析[D];武汉理工大学;2005年
2 陈林海;基于Kriging响应面法的刚构桥及连续梁桥可靠度分析[D];华南理工大学;2013年
3 丁加明;桥梁基桩的屈曲及其可靠度分析方法研究[D];湖南大学;2002年
4 侯旋;钢筋混凝土桥梁加固后时变可靠度研究[D];长安大学;2010年
5 周濵;既有钢筋混凝土桥梁时变可靠度研究[D];广东工业大学;2011年
6 任立冬;基于检测的在役钢筋混凝土拱桥承载力分析[D];长安大学;2012年
7 李声文;基于响应面法的高桩系泊承台可靠度分析[D];大连理工大学;2011年
8 谯礼;基于改进Sarma法的土质路堑边坡可靠度研究[D];西南交通大学;2013年
9 史冀波;结构可靠度的反问题在桥梁工程中的应用研究[D];武汉理工大学;2007年
10 胡婷;钢筋混凝土拱桥检测与评定[D];西南交通大学;2012年
本文编号:1464929
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