吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (05): 1247-1252.doi: 10.7964/jdxbgxb201305016

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载荷共享过程的桥梁系统首次失效平均时间

张立业, 郭学东, 董丽娟   

  1. 吉林大学 交通学院, 长春 130022
  • 收稿日期:2012-04-27 出版日期:2013-09-01 发布日期:2013-09-01
  • 通讯作者: 郭学东(1955- ),男,教授,博士生导师.研究方向:桥梁检测与加固.E-mail:guoxd@jlu.edu.cn E-mail:guoxd@jlu.edu.cn
  • 作者简介:张立业(1981- ),男,工程师,博士.研究方向:桥梁健康监测.E-mail:zlyuse@126.com
  • 基金资助:

    高等学校博士学科点专项科研基金项目(20100061110051).

Bridge system mean time to failure with load-sharing process

ZHANG Li-ye, GUO Xue-dong, DONG Li-juan   

  1. College of Transportation, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2012-04-27 Online:2013-09-01 Published:2013-09-01

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322

摘要：

在既有的桥梁结构系统可靠性研究的基础上,本文采用Markov稳态概率作为评价桥梁系统可靠性的指标,通过修改系统的状态转移矩阵来实现桥梁工作过程中的载荷共享过程分析,对可靠度函数和桥梁结构系统状态方程进行Laplace变换后,求解由修改缩减后的系统状态转移矩阵构成的状态方程,推导出了桥梁系统首次失效平均时间(BSMTTF)的计算方法。借助算例,得出桥梁系统首次失效平均时间与桥梁中各构件的目标可靠度指标β关系密切,可靠度指标越高,桥梁系统首次失效平均时间越长,且目标可靠度指标越高,对桥梁系统首次失效平均时间延长得越明显。

关键词: 工程结构, 系统可靠性, 桥梁, 载荷共享, 首次失效平均时间, Laplace变换, 可靠度指标

Abstract:

Based on the existing reliability analysis of bridge structure system, the Markov process steady-state probabilities are used as the reliability assessment indexes of bridge system. The load-sharing process in bridge working condition is analyzed by modification of the system reliability relation matrix. Laplace transforms of the bridge system reliability function and state equations are conducted. Then state equations obtained after the modification of the system reliability relation matrix are solved to deduce the calculation method of Bridge System Mean Time To failure (BSMTTF). A case study is carried out, which indicates that the BSMTTF is closely related to the component target reliability indexes. The higher the bridge system reliability index the longer the BSMTTF, and the higher the component target reliability index the more obvious the increase in the BSMTTF.

Key words: structural engineering, system reliability, bridge, load-sharing, mean time to failure(MTTF), Laplace transform, the reliability index

中图分类号: 

  • U447

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