橋梁結構可靠性研究綜述
發布時間：2010-01-14 共2頁
三、橋梁結構可靠性理論研究現狀
橋梁可靠性設計要解決的問題是[8]：在結構承受外荷載和結構抗力的統計特征已知的條件下，根據規定的目標可靠指標，選擇結構（構件）截面幾何參數，使結構在規定的時間內，在規定的條件下，保證其可靠度不低于預先給定的值?？煽啃缘臄盗棵枋鲆话阌每煽慷取Ｎ覈鴮Y構可靠度的研究只限于理論方面，且側重于可靠度設計方面，對結構耐久性方面的研究，特別是對耐久性評估理論的研究還很落后。實際上對現有橋梁結構做出正確的可靠性評估，準確預測出其剩余壽命，才能保證結構在壽命延續期內的安全性，節省大量的維修加固資金。我國在橋梁設計過程中，存在著考慮強度多而考慮耐久性少；重視強度極限狀態不重視使用極限狀態；重視橋梁結構的建造而忽視其檢測和維護，使結構安全性存在不同程度的隱患和缺陷。近幾年來，國內發生的幾起大橋坍塌或局部破壞事故在很大程度上是由于構件疲勞損壞（如結構開裂、變形過大等）所導致，從而嚴重影響橋梁結構的承載能力和使用性能。為了保證橋梁安全運營、延長其使用壽命以及提高橋梁的安全性和耐久性，減少早期橋梁病害，從而節約后期橋梁的維修費用，因而對橋梁結構可靠性研究非常必要和迫切[9].
四、工程結構可靠性理論研究發展趨勢
進入二十世紀80年代后，結構系統的可靠性理論研究工作已經成為結構工程中的研究熱點，并已出版了許多專著，對于復雜的結構系統可靠度分析和先進的計算方法蓬勃發展。概括而言，如下幾方面是結構可靠度理論研究的熱點：
1.結構系統的可靠度分析。對于結構系統可靠度分析的非常復雜的研究課題，許多學者對此從不同角度進行了研究，提出了一些概念和方法。如結構可靠度分析的一階矩概念及荷載為Ferry Borges Castanheta組合情況下的計算方法問題；利用系統系數，針對結構各種破壞水平所對應的極限狀態不同，計算系統可靠度并進行結構設計的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽樣技術計算結構系統的可靠度等，同時，一些學者還研究了系統可靠度界限的問題?？傊?，系統可靠度分析研究內容豐富，難度較大。
2.對結構極限狀態分析的改進，除考慮強度極限狀態外，還應考慮結構的正常使用極狀態、破壞安全極限狀態，以及地震和其他特殊情況下考慮能量耗損極限狀態等。
3.目標可靠度的量化問題。雖然校準法已經部分解決了這個問題，但與實際情況相比，這方面的問題還遠遠沒有解決。
4.人為差錯的分析。許多結構的失效并非由荷載、強度的不確定性造成，而往往是設計、施工、使用等環節中人為差錯造成的，這方面事例很多，已成為目前研究熱點之一。
5.在役結構的可靠性評估與維修決策問題。對在役建筑結構的可靠性評估與維修決策正成為建筑結構學的邊緣學科，它不僅涉及結構力學、斷裂力學、建筑材料科學、工程地質學等基礎理論，而且，與施工技術、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關系。同時，經典的結構可靠性理論，在在役結構的可靠性評估中也必將得到相應的發展。
6.模糊隨機可靠度的研究[10].模糊隨機可靠度理論研究是工程結構廣義可靠度理論研究的重要內容，隨著模糊數學理論與方法的完善，模糊隨機可靠度理論也必將進一步完善和發展。
五、結語
橋梁工程問題的解決總是理論與工程經驗的結合，掌握的知識越多，主觀經驗越少，橋梁結構的設計越合理，這也正是橋梁工程技術研究追求的目標。橋梁結構可靠度理論研究是內容極其豐富且復雜的重大研究課題，不僅僅在理論上有許多重大問題需要解決，而且，將其應用到橋梁結構設計、評估及維修決策之中尚有許多細致的工作要做。
參考文獻
[1] 王超，王金等。機械可靠性工程[M].北京：冶金工業出版社。1992.
[2] 劉惟信。機械可靠性設計[M].第一版，北京：清華大學出版社。1995.
[3] 拓耀飛，李少宏。論結構可靠性的發展[J].榆林學院學報。2006，16（4）：32-35.
[4] A.M.Freudenthal，Safety of structures，Trans.ASCE，112（1947） .
[5] 劉玉彬。工程結構可靠度理論研究綜述[J].吉林建筑工程學院學報，2002，19（2）：41-43.
[6] 中華人民共和國國家標準。建筑結構設計統一標準（GBJ 68－84）。北京，1985.
[7] 貢金鑫，趙國藩。國外結構可靠度理論的應用與發展[J].土木工程學院。2005，38（2）：1-7.
[8]張建仁，劉揚。結構可靠度理論及其在橋梁工程中的應用[M].北京：人民交通出版社。2003.
[9] 武芳飛，趙雷。橋梁結構可靠性研究的現狀和發展[J].工程結構。2004，24（5）：60-61.
[10] Ian M.Friedland and Edgar P. Small .Federal highway administration bridge research and technology development initiatives.
