基于PDS模块技术的钢筋混凝土拱桥可靠度计算

运用ANSYS中的概率设计模块(PDS)技术,将蒙特卡罗法(MC)和响应面法(RSM)结合起来,针对无法列出极限状态方程的在役钢筋混凝土拱桥建立了有限元模型,并进行了可靠度分析。根据钢筋混凝土拱桥的实测资料,选取对结构可靠度影响大的随机变量作为输入参数,将拱桥的结构响应编写为ANSYS的APDL语言,建立可靠度计算的参数化模型。利用ANSYS中的PDS模块技术拟合结构的响应面方程,对拟合的响应面函数进行2 000次抽样,得到函数的统计参数。然后根据JC法的计算原理,用Matlab编程计算出拱桥上部结构的可靠指标。并根据钢筋混凝土拱桥的结构特点,将主拱圈、拱上立柱和桥面板作为串联体系进行系统可靠性分析,选取构件的最低可靠指标作为整个体系的可靠指标。最后探讨了随机变量对拱桥可靠度的灵敏度影响程度,得到拱圈、拱上立柱和桥面板3个构件中随机变量对功能函数的影响大小。

改进的拱桥吊杆索力计算公式

在拱桥的短吊杆索力计算中,仅考虑抗弯刚度的吊索动力计算方法误差较大。其原因是短吊杆的索力对边界条件很敏感,而吊杆的边界条件一般并不明确。简单的对吊杆长度的折减缺乏判断标准,并且不能准确的模拟边界条件对索力的影响。考虑吊杆嵌固因素的影响,提出了嵌固刚度的概念,通过对现有的吊索计算公式进行改进,较准确的描述了实际工程中的边界条件。经过与实测数据及仅考虑抗弯刚度的计算结果相比较,能有效的减小计算误差,在实际工程上有一定的使用价值。