非平稳车载及抗力劣化进程下混凝土桥梁时变可靠性评估

来源：中国血液净化杂志2020年第3期北京时间：

作者：袁阳光, 韩万水, 谢青, 李光玲, 许昕

单位：1. 西安建筑科技大学 土木工程学院, 陕西 西安 710055;2. 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064"],"fundList_en":["National Project of Key R & D Plan (2019YFB1600701); National Natural Science Foundation of China (51878058); Basic Research Project of Natural Science of Shaanxi Province (2020JQ-665)

摘要：为实现同时考虑车载过程及抗力劣化进程非平稳性的在役混凝土桥梁构件时变可靠性评估，首先，联合时域内的动态广义极值分布模型及蒙特卡洛模拟实现对连续非平稳车载过程的极值建模，介绍基于Gamma过程的在役混凝土桥梁构件抗力非平稳劣化模型的建立及更新；其次，综合考虑边际救生成本准则、个体风险准则及社会风险准则对运营阶段目标可靠度指标取值进行讨论，为时变可靠性评估提供基准安全边界；最后，在基于风险函数的时变可靠性分析方法框架之下建立同时考虑车载及抗力非平稳性的时变可靠性分析方法，其中借助高斯数值积分及泰勒级数展开解决时变可靠性的求解问题，并采用一个实桥分析案例对上述分析流程的应用进行说明。研究结果表明：当荷载参数截口分布呈现多峰形态时，可采用广义极值分布函数族中的极值Ⅰ型分布对其年最大分布进行描述；交通量的持续增长将导致变量年最大分布位置参数的不断提升及尺度参数的不断下降；综合考虑3种可靠度指标分析准则，建议在役混凝土桥梁构件运营阶段年目标可靠度指标取为3.98，具体评估工作中不能忽略基准期对目标可靠度指标的影响；通过时变可靠性评估工作的开展，可获取构件在未来较长服役期内可靠度指标的变化情况、服役状态达到临界安全水平所对应的时间节点以及构件可靠性冗余度的时变情况；该类结果的获取可为在役桥梁全寿命维养策略制定等工作提供直接参考。

关键词：桥梁工程,时变可靠性评估,非平稳车载过程,抗力劣化,极值建模,目标可靠度指标

基金资助：国家重点研发计划项目（2019YFB1600701）；国家自然科学基金项目（51878058）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2020JQ-665）