[發明專利]基于概率有限元法的鋼橋疲勞可靠度評估方法

有效

• 申請號: 201110232789.X
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102384856A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 郭彤;陳宇文
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于概率有限元法的鋼橋疲勞可靠度評估方法，其特征在于該方法包含以下步驟：

第一步：在目標橋梁上布置動態稱重系統WIM，統計某一時段內通行車輛信息并歸納整理，建立車輛荷載模型，即車型、車道分布、各車型的各個軸重和軸距的統計模型；

第二步：按照橋梁結構設計圖紙，針對待評估的細節，建立該橋的三維有限元計算模型，并對待評估的結構構件進行精細分割；

第三步：基于第一步所建立的車輛荷載模型，進行隨機車輛的抽樣，對第二步所建立模型進行加載并獲得待評估細節在該次加載下的應力時程數據，得到其應力幅和單車產生的應力循環數目；

第四步：重復加載k次，得到k次加載下的應力幅，對應力幅進行統計分析得到一個等效應力幅Sre；

第五步：重復第四步j次，得到j個Sre，對這些Sre進行統計分析，并用概率密度函數擬合其分布，得到Sre和單車產生的應力循環數目NC的分布參數；

第六步：應用基于S-N曲線的疲勞可靠度評估方法，對該細節進行疲勞可靠度計算，在不同時間點進行疲勞可靠度計算，獲得各個時間點的可靠度指標，即時變可靠度，通過與目標可靠度的比較，確定后續的加固維護策略。

2.根據權利要求1所述的基于概率有限元法的鋼橋疲勞可靠度評估方法，其特征在于第一步中的車輛荷載模型包括以下隨機變量的一個或若干個：按軸數劃的分車輛類型、各類型車輛在不同車道的分布比例、各類型車輛的各軸軸重、各軸軸距、車距或多車道占用系數。

3.?根據權利要求1所述的基于概率有限元法的鋼橋疲勞可靠度評估方法，其特征在于第三步隨機車輛的抽樣采用蒙特卡洛抽樣Monte?Carlo?sampling、拉丁超立方體抽樣Latin?Hypercube?sampling或重要性抽樣。

4.根據權利要求1所述的基于概率有限元法的鋼橋疲勞可靠度評估方法，其特征在于第六步中疲勞可靠度計算中的隨機變量是以下變量的一種或幾種：Miner臨界破壞累積指標Δ、測量誤差???????????????????????????????????????????????、疲勞細節系數A、動力放大系數DLA、有效應力幅Sre、單車應力循環數目NC。