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1.å†…å®¹æ‘˜è¦ æœ¬ä¹¦æ˜¯ç»“æž„å¯é 度ç†è®ºåœ¨æ¡¥æ¢å·¥ç¨‹ä¸çš„应用教æ，涵盖了结构å¯é 度ç†è®ºã€æ¡¥æ¢å·¥ç¨‹ã€æœ‰é™å…ƒåˆ†æžç‰å¤šä¸ªæ–¹é¢å†…容，是作者多年æ¥ç ”究æˆæžœçš„总结。本书共计9ç« ï¼Œåˆ†åˆ«ä»¥è¿žç»åˆšæž„æ¡¥ã€æ–œæ‹‰æ¡¥ã€æ‚¬ç´¢æ¡¥ä¸ºå·¥ç¨‹èƒŒæ™¯ï¼Œç³»ç»Ÿåœ°è®²è§£äº†è€ƒè™‘æ¡¥æ¢å·¥ç¨‹ä¸å—éšæœºå˜é‡å½±å“的体系å¯é 度ã€å¯é 性优化设计ã€åŠ¨åŠ›å¯é 度ã€ç–²åŠ³å¯é 度ç‰å†…容。 2.å‰è¨€ éšç€å…¨çƒç»æµŽçš„迅速å‘å±•å’Œå»ºé€ æŠ€æœ¯çš„ä¸æ–è¿›æ¥ï¼Œæˆ‘国桥æ¢å»ºè®¾å¾—到了迅速å‘展，åŒæ—¶ä¹Ÿé¢ä¸´ç€ç¡®ä¿ç»“构安全的é‡è¦ä»»åŠ¡ã€‚公路桥æ¢åœ¨ç”Ÿå‘½å‘¨æœŸå†…çš„å¯é 性å—到诸多ä¸ç¡®å®šæ€§å› ç´ çš„å½±å“，包括结构å‚æ•°(æ料弹性模é‡ã€æ料强度ã€æž„件尺寸ç‰)ã€å¯å˜ä½œç”¨(车辆è·è½½ã€é£Žè·è½½ã€æ¸©åº¦ä½œç”¨ç‰)ã€å¶ç„¶ä½œç”¨(地震è·è½½)ç‰éšæœºæ€§ã€‚准确地分æžä¸ç¡®å®šæ€§å› ç´ å¯¹æ¡¥æ¢å®‰å…¨çŠ¶æ€çš„å½±å“规律，有助于评估桥æ¢ç”Ÿå‘½å‘¨æœŸå†…的安全水平。 《公路工程结构å¯é åº¦è®¾è®¡ç»Ÿä¸€æ ‡å‡†ã€‹(GB/T
50283—1999)å…¨é¢å¼•å…¥äº†ç»“æž„å¯é 性ç†è®ºï¼Œæ¤åŽï¼Œã€Šå…¬è·¯æ¡¥æ¶µè®¾è®¡é€šç”¨è§„范》(JTGD60—2004)将该ç†è®ºè½å®žåˆ°æ¡¥æ¢å·¥ç¨‹ç»“构的设计ä¸ã€‚å¯ä»¥çœ‹å‡ºï¼Œç”±ä¼ 统的ç»éªŒå®‰å…¨ç³»æ•°è®¾è®¡æ–¹æ³•å‘概率æžé™çŠ¶æ€è®¾è®¡æ–¹æ³•çš„转å˜åŠ¿åœ¨å¿…行。与ç»éªŒå®‰å…¨ç³»æ•°è®¾è®¡æ³•ç›¸æ¯”，概率æžé™çŠ¶æ€è®¾è®¡ä»¥ç»“æž„å¯é 度ç†è®ºä¸ºåŸºç¡€ï¼Œä»¥éšæœºå˜é‡çš„æ–¹å¼è€ƒè™‘结构ä¸ç¡®å®šæ€§å› ç´ å¯¹å·¥ç¨‹ç»“æž„çš„å½±å“，通过计算结构的失效概率æ¥è¯„估结构的安全水平。针对桥æ¢å·¥ç¨‹ç»“构特点，采用结构å¯é 度ç†è®ºå¯å®žçŽ°ä¸åŒçš„分æžç›®çš„。例如：针对超é™å®šæ¡¥æ¢ç»“构，å¯é‡‡ç”¨ç»“构体系å¯é 度方法；针对桥æ¢åŠ¨åŠ›åˆ†æžï¼Œå¯é‡‡ç”¨åŠ¨åŠ›å¯é 度准则；针对桥æ¢çš„疲劳问题，å¯é‡‡ç”¨ç–²åŠ³å¯é 度分æžæ–¹æ³•ï¼›é’ˆå¯¹æ¡¥æ¢ç»“构的优化设计问题，å¯é‡‡ç”¨å¯é 性优化设计方法。 作者多年æ¥ä¸€ç›´ä»Žäº‹æ¡¥æ¢å·¥ç¨‹å»ºè®¾ä¸Žç»“æž„å¯é åº¦ç ”ç©¶å·¥ä½œã€‚æœ¬ä¹¦æ˜¯ä½œè€…å¤šå¹´æ¥åœ¨æ¤ç ”究领域的工作总结，希望能对从事结构å¯é åº¦ç ”ç©¶ä¸Žæ¡¥æ¢å®‰å…¨è¯„ä¼°çš„åŒè¡Œä»¬æœ‰æ‰€å¸®åŠ©ã€‚本书得到了江è‹é«˜æ ¡ä¼˜åŠ¿å¦ç§‘建设工程资助项目(CE03—2—41)ã€å›½å®¶â€œ973â€é¡¹ç›®(2015CB057705)ã€ä¸å›½åšå£«åŽç§‘å¦åŸºé‡‘资助(2015M580383)ã€æ±Ÿè‹çœåšå£«åŽç§‘ç ”åŸºé‡‘(1501045B)ã€ä¸œå—大å¦åšå£«åŽåˆ›æ–°äººæ‰åŸ¹å…»èµ„助基金的资助，在æ¤è¡¨ç¤ºæ„Ÿè°¢ï¼å¸Œæœ›å¹¿å¤§è¯»è€…多多批评指æ£ï¼Œå馈修改æ„è§ï¼Œåœ¨æ¤æ·±è¡¨è°¢æ„ï¼é²ä¹ƒå”¯ 东å—大å¦åœŸæœ¨å·¥ç¨‹å¦é™¢ 2016å¹´3月 3.目录 å‰è¨€ ç¬¬ä¸€ç« ç»ªè®º1 1î€1工程结构å¯é 性概述1 1î€1î€1ä¸ç¡®å®šæ€§1 1î€1î€2éšæœºå˜é‡ä¸Žéšæœºè¿‡ç¨‹2 1î€1î€3å¯é 度与失效概率4 1î€2工程结构设计方法的演å˜6 1î€2î€1容许应力法7 1î€2î€2åŠæ¦‚率设计法7 1î€2î€3近似概率æžé™çŠ¶æ€æ³•8 1î€3æ¡¥æ¢ç»“æž„å¯é åº¦ç ”ç©¶æ–¹å‘9 1î€3î€1一般构件å¯é 度9 1î€3î€2体系å¯é 度9 1î€3î€3动力å¯é 度9 1î€3î€4è€ä¹…å¯é 度10 1î€4本书主è¦å†…容10 å‚考文献11 ç¬¬äºŒç« ç»“æž„å¯é 度分æžçš„基本ç†è®ºä¸Žæ–¹æ³•13 2î€1一次二阶矩法13 2î€1î€1ä¸å¿ƒç‚¹æ³•13 2î€1î€2验算点法14 2î€2Monte CarloæŠ½æ ·æ–¹æ³•17 2î€2î€1ç›´æŽ¥æŠ½æ ·æ³•17 2î€2î€2é‡è¦æŠ½æ ·æ³•18 2î€2î€3æ–¹å‘æŠ½æ ·æ³•19 2î€3å“应é¢æ³•20 2î€3î€1å“应é¢æ³•åŸºæœ¬åŽŸç†20 2î€3î€2改进的二次åºåˆ—å“应é¢æ³•21 2î€3î€3算例分æž22 2î€4æœ¬ç« å°ç»“25 å‚考文献25 ç¬¬ä¸‰ç« æ¡¥æ¢ç»“æž„é™åŠ›å¯é 度分æžçš„智能算法27 3î€1工程结构功能函数拟åˆæ–¹æ³•27 3î€1î€1二次åºåˆ—å“应é¢æ–¹æ³•27 3î€1î€2神ç»ç½‘络方法29 3î€1î€3支æŒå‘é‡å›žå½’方法30 3î€2工程结构å¯é 度分æžçš„è”åˆæ™ºèƒ½ç®—法31 3î€2î€1è”åˆæ™ºèƒ½ç®—法æµç¨‹31 3î€2î€2分æžè½¯ä»¶33 3î€2î€3软件æ“作说明35 3î€3算例分æž36 3î€3î€1算例1：显å¼åŠŸèƒ½å‡½æ•°36 3î€3î€2Brotonne 斜拉桥简化结构37 3î€4工程实例39 3î€4î€1è¿žç»åˆšæž„æ¡¥39 3î€4î€2斜拉桥42 3î€5æœ¬ç« å°ç»“47 å‚考文献47 ç¬¬å››ç« æ¡¥æ¢ç»“构体系å¯é 度分æžæ–¹æ³•48 4î€1æ¡¥æ¢ç»“构体系的简化模型48 4î€1î€1æ¡¥æ¢ç»“构简化措施49 4î€1î€2两个基本模型49 4î€1î€3多ç§å¤±æ•ˆæ¨¡å¼çš„æ•°å¦æ¨¡åž‹51 4î€1î€4结构体系失效模型51 4î€2结构体系å¯é 度的基本分æžæ–¹æ³•52 4î€2î€1失效概率的é™ç•Œä¼°è®¡52 4î€2î€2失效概率的近似计算54 4î€2î€3失效模å¼è¯†åˆ«55 4î€3基于更新支æŒå‘é‡çš„结构体系å¯é 度分æžæ–¹æ³•56 4î€3î€1SVR模型更新æ€è·¯57 4î€3î€2SVR模型的两次更新58 4î€4算例分æž59 4î€4î€1悬åŠç»“æž„59 4î€4î€2æ¡æž¶æ¡¥æ¢61 4î€4î€3æ··å‡åœŸæ–œæ‹‰æ¡¥63 4î€5æœ¬ç« å°ç»“68 å‚考文献68 ç¬¬äº”ç« æ¡¥æ¢ç»“æž„å¯é 性优化设计70 5.1结构体系å¯é 性优化设计方法70 5.1.1现有方法综述70 5.1.2基于é—ä¼ ç®—æ³•ä¸Žç¥žç»ç½‘络的å¯é 性优化方法71 5.1.3构件失效概率计算76 5.2ç»å…¸åæ†æ¡æž¶ç®—例76 5.2.1算例介ç»76 5.2.2优化结果分æž78 5.3工程实例79 5.3.1é’¢æ¡æ¢ç®€ä»‹79 5.3.2é’¢æ¡æ¢è®¾è®¡ç»“构的体系å¯é 性分æž80 5.3.3å‚数分æž81 5.4æœ¬ç« å°ç»“84 å‚考文献85 第å…ç« åŸºäºŽéšæœºè½¦æµçš„æ¡¥æ¢åŠ¨åŠ›å“应首超概率模型86 6.1ç ”ç©¶çŽ°çŠ¶87 6.1.1公路桥æ¢è½¦è¾†è·è½½æ¨¡åž‹87 6.1.2车桥动力å“应87 6.1.3æ¡¥æ¢åŠ¨åŠ›å¯é 度评估88 6.2éšæœºè½¦æµæ¨¡åž‹89 6.2.1基于WIM的车辆统计分æž89 6.2.2éšæœºè½¦æµæ¨¡æ‹Ÿ96 6.3基于首超准则的动力å¯é 度ç†è®º99 6.3.1é¦–æ¬¡è¶…è¶Šç ´å准则99 6.3.2Possionå‡å®š100 6.3.3Markovå‡å®š101 6.4éšæœºè½¦æµä¸‹æ¡¥æ¢çš„动力å“应概率分æžæ–¹æ³•103 6.4.1车桥耦åˆæŒ¯åŠ¨ç†è®ºä¸Žåˆ†æžæ–¹æ³•103 6.4.2车桥耦åˆç³»ç»Ÿçš„有é™å…ƒç®€åŒ–分æžæ–¹æ³•106 6.4.3æ¡¥æ¢åŠ¨åŠ›å“应概率分æž110 6.4.4æžå€¼æ¦‚率模型112 6.5æœ¬ç« å°ç»“113 å‚考文献114 ç¬¬ä¸ƒç« è½¦è½½ä¸‹å¤§è·¨åº¦æ‚¬ç´¢æ¡¥çš„åŠ¨åŠ›å¯é 度评估117 7.1工程背景117 7.1.1æŸæ‚¬ç´¢æ¡¥ç®€ä»‹117 7.1.2有é™å…ƒæ¨¡åž‹118 7.2è½¦è½½ä¸‹åŠ åŠ²æ¢çš„动力å“应数值分æž123 7.2.1å•è½¦ä½œç”¨123 7.2.2éšæœºè½¦æµä½œç”¨126 7.3概率统计分æž127 7.3.1éšæœºè¿‡ç¨‹ç‰¹å¾127 7.3.2基于Riceå…¬å¼çš„è·è½½æ•ˆåº”æžå€¼é¢„测130 7.4动力å¯é 度分æž133 7.4.1首超å¯é 度计算133 7.4.2å‚数分æž135 7.5æœ¬ç« å°ç»“141 å‚考文献142 ç¬¬å…«ç« å…¬è·¯é’¢æ¡¥ç–²åŠ³æŸä¼¤æ¦‚率模型143 8.1车载下钢桥疲劳æŸä¼¤æ•°å¦æ¨¡åž‹143 8.1.1钢桥疲劳æŸä¼¤åˆ†æžæ–¹æ³•143 8.1.2SN曲线与线性累积æŸä¼¤å‡†åˆ™145 8.1.3疲劳应力æå–方法146 8.2疲劳强度曲线147 8.2.1英国BS5400规范147 8.2.2美国AASHTO规范149 8.2.3欧洲Eurocode　3规范150 8.2.4ä¸å›½é“路钢桥设计规范150 8.2.5钢桥é¢æ¿çš„SN曲线151 8.3钢桥疲劳应力数值模拟方法152 8.3.1基于有é™å…ƒçš„结构疲劳应力分æžæ–¹æ³•152 8.3.2一ç§é’¢æ¡¥ç–²åŠ³æŸä¼¤æ¦‚率建模方法157 8.4工程实例162 8.4.1工程背景162 8.4.2ä¸åŒè½¦åž‹ä½œç”¨ä¸‹ç–²åŠ³åº”力分æž163 8.4.3钢箱æ¢ç»†èŠ‚疲劳应力的概率模型169 8.4.4钢箱æ¢ç»†èŠ‚疲劳æŸä¼¤çš„概率模型171 8.4.5éšæœºè½¦æµä½œç”¨ä¸‹å—溪长江大桥的ç‰æ•ˆç–²åŠ³åº”力173 8.5æœ¬ç« å°ç»“175 å‚考文献175 第ä¹ç« éšæœºè½¦æµä¸‹é’¢æ¡¥é¢æ¿ç„ŠæŽ¥ç»†èŠ‚疲劳å¯é 度评估178 9.1车载下钢桥é¢æ¿ç»†èŠ‚疲劳å¯é 度分æžåŸºç¡€178 9.1.1功能函数179 9.1.2éšæœºå˜é‡çš„概率特å¾180 9.1.3å¯é æŒ‡æ ‡è®¡ç®—æ–¹æ³•181 9.2éšæœºè½¦æµä¸‹å—溪长江大桥钢箱æ¢çš„细节疲劳å¯é 度分æž182 9.2.1ä¸è€ƒè™‘交通é‡å’Œè½¦é‡å¢žåŠ 182 9.2.2仅考虑交通é‡å¢žé•¿183 9.2.3仅考虑车é‡å¢žé•¿185 9.2.4考虑预测交通é‡186 9.3ç›®æ ‡å¯é æŒ‡æ ‡ä¸‹é’¢ç®±æ¢ç»†èŠ‚的疲劳寿命评估188 9.3.1ç–²åŠ³ç›®æ ‡å¯é æŒ‡æ ‡çš„é€‰å–188 9.3.2钢箱æ¢ç»†èŠ‚疲劳寿命188 9.4æœ¬ç« å°ç»“190 å‚考文献190 |
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