吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (8): 2229-2237.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231316

• 交通运输工程·土木工程 • 上一篇    下一篇

大件车通行弯桥抗倾覆稳定安全系数评估方法

郭雪莲1(),韩万水1,王涛1(),周恺1,张修石2,张书颖1   

  1. 1.长安大学 公路学院,西安 710064
    2.浙江数智交院科技股份有限公司,杭州 310030
  • 收稿日期:2023-11-29 出版日期:2024-08-01 发布日期:2024-08-30
  • 通讯作者: 王涛 E-mail:guoxuelian@chd.edu.cn;wtbridge@chd.edu.cn
  • 作者简介:郭雪莲(1995-),女,博士研究生. 研究方向:桥梁工程仿真与服役性能评估.E-mail: guoxuelian@chd.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2021YFB1600300);国家自然科学基金项目(518708058);山东省交通运输厅科技计划项目(2021B51);中央高校基本科研业务费专项资金—长安大学优秀博士学位论文培育项目(300102213707)

Assessment method of resistant overturning stability safety factors of curved bridge under customized transport vehicles

Xue-lian GUO1(),Wan-shui HAN1,Tao WANG1(),Kai ZHOU1,Xiu-shi ZHANG2,Shu-ying ZHANG1   

  1. 1.Highway School,Chang'an University,Xi'an,710064,China
    2.Zhejiang Institute of Communications Co. ,Ltd. ,Hangzhou 310030,China
  • Received:2023-11-29 Online:2024-08-01 Published:2024-08-30
  • Contact: Tao WANG E-mail:guoxuelian@chd.edu.cn;wtbridge@chd.edu.cn

摘要:

为保证大件运输车辆通行弯桥的安全性,提出了一种基于正、逆可靠度分析的抗倾覆稳定安全评估方法。首先,构建安全冗余、破坏两临界状态功能函数,提出相应目标可靠指标分析方法;其次,建立基于逆可靠度分析的抗倾覆稳定安全系数计算模型;最后,评估典型三跨连续弯桥的抗倾覆稳定安全性。结果表明:本文计算模型合理有效。当典型三跨连续弯桥设置一个单支承时满足抗倾覆安全要求但安全储备较低,建议优化支承形式或采取抗倾覆措施。

关键词: 桥梁工程, 弯桥, 抗倾覆稳定安全评估, 大件运输车辆, 正、逆可靠度分析

Abstract:

To ensure the safety of curved bridges when the customized transport vehicles (CTVs) pass, a safety assessment method for resistant overturning stability was proposed based on forward and inverse reliability analysis. Firstly, considering two limit states which corresponding to conditions that the bridge cannot satisfy the safety redundancy and overturning abrupt, two levels of safety assessment functions were constructed, and the corresponding target reliability index analysis methods of two levels were proposed. Secondly, based on the inverse reliability theory, a two-level resistant overturning stability safety factor calculation model was established. Finally, the stability and safety of the typical three-span continuous curved bridge against overturning was evaluated. The results indicate that the proposed calculation model is reasonable and effective. When a typical three-span continuous curved bridge is equipped with a single support, it meets the safety requirements for anti-overturning, but has low safety reserves. It is recommended to optimize the design of the support form or take anti overturning measures.

Key words: bridge engineering, curved bridge, resistant overturning stability safety assessment, customized transport vehicles, reliability and inverse reliability analysis

中图分类号: 

  • U447

图1

大件运输车辆通行弯桥抗倾覆稳定安全系数评估框架"

表1

变量概率分布特性及分布参数"

变量

类型

变量描述分布类型

变量均值/

标准值 (κ

变异系数 (δ

几何尺寸

参数

支座间距正态分布1.00130.0081
荷载效应恒载效应正态分布1.01480.0431

大件运输车辆

荷载效应

正态分布1.00000.0368

图2

第二层次安全评估单次通行目标可靠指标取值"

图3

逆可靠度分析的计算流程图"

图4

可靠指标迭代过程"

图5

大件车-桥耦合动力分析"

图6

典型桥梁3种边界条件示意图"

图7

典型桥梁横断面(单位:cm)"

图8

曲率半径对弯桥两层次评估安全系数的影响"

图9

边界条件对安全系数的影响结果"

图10

安全系数随参数概率分布特征变化图"

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