[發(fā)明專利]大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111478818.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114154221A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成軍;梁麗;宋亞楠;李燕;靳波;盧敏;翟鵬;韓向奎;馬建萍;劉彭成;宋志紅;常婭;車志英;李鑫陽(yáng);毛宇;李紅;鄧育林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西交通控股集團(tuán)有限公司晉城高速公路分公司;武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G06F17/11;E01D4/00;E01D101/30;E01D101/24;G06F119/02
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

1.一種大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1、預(yù)先獲取大跨鋼管混凝土拱橋CFST拱肋鋼管的材料退化規(guī)律；

S2、確定服役內(nèi)各時(shí)段CFST承載能力時(shí)變可靠度；

S3、確定服役內(nèi)各時(shí)段CFST正常使用時(shí)變可靠度；

S4、建立基于材料退化分析的CFST時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)模型；

S5、根據(jù)可靠度預(yù)測(cè)模型對(duì)大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S1包括：通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與材料性能相關(guān)的參數(shù)，結(jié)合材料性能試驗(yàn)，得到拱肋鋼管銹蝕速率及預(yù)測(cè)公式，銹蝕拱肋鋼管的力學(xué)性能退化規(guī)律；

所述通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與材料性能相關(guān)的參數(shù)包括：結(jié)合在役CFST獲取材料性能、構(gòu)件抗力相關(guān)的參數(shù)，至少包括拱肋鋼管銹蝕主要分布部位，銹蝕深度與面積。

3.如權(quán)利要求2所述的大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S2包括：

采用時(shí)間離散法，根據(jù)構(gòu)件抗力變化規(guī)律特點(diǎn)劃分時(shí)間段，每若干年分為一個(gè)時(shí)間段；基于拱肋鋼管銹蝕速率及預(yù)測(cè)公式，銹蝕拱肋鋼管的力學(xué)性能退化規(guī)律，計(jì)算各個(gè)分散的時(shí)間點(diǎn)拱肋鋼管混凝土組合軸心抗壓強(qiáng)度退化值，分別建立承載能力極限狀態(tài)下單管拱肋軸心受壓、單管拱肋偏心受壓、桁式拱肋軸心受壓、桁式拱肋偏心受壓承載能力時(shí)變可靠度的功能函數(shù)，采用蒙特卡羅法分別得到拱肋各個(gè)控制截面的相應(yīng)可靠度，并比較取各截面可靠度的最小值作為各時(shí)段的可靠度。

4.如權(quán)利要求3所述的大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S3包括：

分別建立鋼管和混凝土應(yīng)力以及主拱圈變形正常使用極限狀態(tài)的功能函數(shù)，采用蒙特卡羅法得到各時(shí)段CFST拱肋正常使用極限狀態(tài)可靠度。

5.如權(quán)利要求4所述的大跨鋼管混凝土拱橋時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟S4包括：

基于最小二乘法原理，對(duì)單管拱肋軸心受壓、單管拱肋偏心受壓、桁式拱肋軸心受壓、桁式拱肋偏心受壓在不同計(jì)算模式下的拱肋極限承載能力可靠度指標(biāo)隨時(shí)間的變化曲線進(jìn)行擬合得到其函數(shù)，分別得到不同計(jì)算模式下的拱肋承載能力極限狀態(tài)時(shí)變可靠度預(yù)測(cè)模型；

基于最小二乘法原理，對(duì)鋼管和混凝土兩者的應(yīng)力以及主拱圈變形在不同計(jì)算模式下的正常使用極限狀態(tài)可靠度指標(biāo)隨時(shí)間的變化曲線進(jìn)行擬合得到其函數(shù)，分別得到不同計(jì)算模式下的拱肋正常使用極限狀態(tài)可靠度預(yù)測(cè)模型。