機械設計外文翻譯-橋梁使用系統可靠性評估【中文3359字】【PDF+中文WORD】
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【中文3359字】
橋梁使用系統可靠性評估
摘要:當前橋梁可靠性評估過程描述在AASHTO手冊第一版中有說明、評估的內容有，容許應力、載荷系數、負載和阻力系數等。這幾個數據可能導致不同的橋面承載能力和橋梁的安全性,確保這幾個橋梁參數合格與否是保證橋梁安全性和經濟性的必要途徑。
本文主要總結研究橋梁建設的改進過程,以提高橋梁結構的可靠性。論文提供了背景，研究計劃和總結協調程序的負載測試和分析支持可導致的不可靠因素并提出改進建議。DOI:10.1061 /(土木)be.1943 - 5592.0000171。2011-美國土木工程師學會。
CE數據庫主題詞：混凝土橋梁;鋼筋混凝土;預應力混凝土;負載因素;可靠性;鋼材;評估。
作者關鍵詞:橋梁;混凝土(鋼筋);混凝土(預應力);狀態評估;負載;可靠性;鋼;結構工程。
介紹 ：
橋梁評估的AASHTO手冊(MBE),第一版(AASHTO 2008)允許橋評估決定通過，傳統的容許應力等級(ASR)或負載因素評估(LFR)方法或最近的負載和阻力系數評估(LRFR)方法,它是符合AASHTOLRFD橋梁設計規范(2007)。大橋是否可靠經濟,從一個專業工程的觀點取決于可靠性評估是否合格。為了解決橋梁不可靠問題
喬治亞理工學院的技術已經進行了多年，研究項目旨在使橋梁在建設當中更加可靠經濟。
高級結構工程師,辛普森,Gumpertz,Heger,Inc .41
1Seyon圣,沃爾瑟姆,土木與環境工程學院,喬治亞理工學院。
2亞特蘭大,佐治亞州博士,土木與環境工程學院,喬治亞理工學院,30332 - 0355.
3亞特立頓,佐治亞州碩士,土木與環境工程學院,喬治亞理工學院,30332 - 0355.
本文屬于《橋梁工程16卷,6號,2011年11月1日。 土木,ISSN 1084 - 0702/2011/6
863 - 871 / $ 25.00。》
框架法來確定實際橋梁評估方法適合那些以AASHTO LRFD橋梁設計規范(AASHTO 2007)而設計的橋梁。 并且此方法已經在美國中部和東部以及其它非地震地區得到了驗證。
近期在橋梁評估中實施了LRFD及其LRFR兩種評估方法,兩者是驗證結構可靠性的方法。現有有一種vances,改進的技術評估橋梁方法此種方法會減少不必要的其它因素影響可能性的測量結果。為此,材料優勢就可能大大影響標準化或名義假設值在設計和計算評估行為中對橋梁強度增益的影響，一個良好的橋段應在一多年的維護期內沒有什么大的修復和裂痕以及其它影響橋梁使用的問題出現,在設計階段就應該考慮這些問題的造成原因并及時處理。調查橋梁系統的可靠性不是僅僅依靠基于橋梁組件及其本身的評估方法。重要的是適當的考慮這些因素產生的原因并及時避免。
橋梁可靠性額定載荷：
橋的設計問題在AASHTO-LRFD規格(2007),建立了現代的結構可靠性原理分析，要求了現有橋梁的評估過程必須符合規定原則?，F有的橋梁之所以存在不安全性是應為，產生差異負載、材料強度特性變換、尺寸改變、自然和人為的危險。以及在設計當中缺乏足夠的知識,和人類在建筑設當中犯得一些錯誤。一個經濟可靠的橋梁必須建立在理性的和強大的理論基礎以及能夠處理一些實踐中不確定的影響因素。
極限狀態設計和評估橋梁可以定義的一般形式為
G（X）=0
在負載和阻力隨機X=（X1，X2，X3，.....Xn），橋梁的基礎信息值包括變形、開裂，功能障礙?；蛘吡硗庖恍┎缓侠淼囊蛩?。
一個橋梁不令人滿意的性能定義概率被估算為：
=聯合密度函數X;Ω=故障域可靠性分析值近視于：
在Φ（）=標準正態分布函數;β=可靠性指標。對表現良好的極限狀態,Eq通常是一個常值?？梢酝ㄟ^有限元分析對Ep 進一步的分析比對。
在橋梁設計規范的AASHTO LRFD(2007)中建立了在FO可靠性分析,應用于單個梁評估計算，及其計算概率建模的電阻和負載，例如：目標橋梁的可靠性指標β=3.5，那么就說明此橋梁可以使用75年之久。概率估算公式為：
其中D =靜負荷不包括重量的磨損面;DA =重量的磨損面(瀝青);(L與I)代表活載，Rn =名義電阻。
這個方程是大多數設計師再設計計算式后應用的，同時此方程也是現場檢驗數據,負荷測試,材料測試,等信息的可靠公式。
另一種概率估算公式為：
H代表性能指數,進行檢查,并支持現場試驗,無論任何目標概率PT,應該依賴于經濟學中的合理性在AASHTO-LRFR方法(2007)。H是一個概念上的背離方程式,LRFR介紹一組活負載因素為定值的額定載荷,這取決于現場交通所描述的平均每日車流量，和車載量。
在AASHTO LRFR MBE擴展了極限狀態設計實現了一個統一的目標水平對公路大橋安全的評估系統。然而,不確定性模型的負載和阻力嵌入式在LRFR評級格式代表典型值在高山地帶和平原地帶以及河流地帶不懂的地帶，不通的環境因素影響，不同的車流量，以及在建橋過程中不同的噸重不同的跨徑，不同的材料，相同材料的使用情況的不同都會使得評估的參數值發生改變從而使得被評估大橋的可靠性發生變化。
橋梁評估方法之間存在著一定的區別與聯系，根據各種方法得起典型特點，橋梁評估方法大致可以分為基于外觀調查的方法，基于規范設計的方法，基于專家經驗的方法，有限元法，載荷驗證，基于可靠性理論的方法，基于外觀調查的方法：
根據我國的《公路養護技術規范》的規定，橋梁技術狀況評價等級分為一類，二類，三類，四類，對橋梁整體和橋梁部件均適用。將橋梁劃分為15個部件，根據橋梁部件的缺損程度及其標度，缺損對結構使用功能的影響程度以及缺損發展變化情況等，對橋梁各部件分別進行評分，值域為0到5，“0”表示完好狀況，“5”表示危險的狀況，再根據橋梁部件的評分確定個部件的評鑒等級，橋梁狀況的綜合評價，此法采用的公式為：
式中：Dr為全橋結構技術狀況評分（0-100），評分高表示結構狀況好，缺損少，Ri為對橋梁各部件的評分（0-5）,Wi為橋梁個部件權重。
當Dr大于等于88.88>Dr大于等于60.60>Dr大于等于40.40>Dr.這樣橋梁的對應級別為一類，二類，三類，四類。
經驗系數:
這是依據廣泛的的調查研究，確定若干的影響承載力的系數及其取值范圍，對橋梁承載能力進行評估的方法。被評估橋梁的承載能力為所有影響之和。
基于設計規范的方法。
橋梁設計規范是指導橋梁設計的標準。這一標準基于工程力學，結構試驗和工程經驗，切還在不斷充實和完善。因此，利用橋規的計算理論來分析該橋梁承載能力的方法，具有堅實的理論基礎并得到廣泛的應用，然而直接套用橋梁規范于橋梁的話對于準確評估是不準確的，這是設計與評估的差異所致，例如，在評估階段，可以獲得較設計階段更加坑定的信息按照結構可靠性理論的觀點，這意味著評估時載荷和抗力的不定性要比設計時所考慮的要小，于是，在評估時可以適當減小某些安全系數的數值。在譬如設計采用線彈性方法分析破壞極限狀態，但用這種方法來分析橋梁的實際承載能力，往往會得到偏于保守的，較為粗糙的結果。
基于橋梁評估方法之專家意見調查方法：
專家意見查看直接收集。分析，歸納專家意見，對某一事件的可能結果做出評估方法，這種方法一直是軍事，醫學，氣象預測，經濟，工程等諸多方面的應用了多年。
運用以不確定型層次分析法為基礎的綜合評估方法進行橋梁狀態的綜合評估，可分為分解，判斷，綜合，評估；分解-分解主要是建立橋梁工作狀態的遞階層次結構和由判斷矩陣求解個指標的權重。把影響結構工作的狀態的因素逐級分解為一層一層的，這樣可以反映每一層之間的關系，從而得到指標數據。判斷-所謂的判斷即是確定指標體系中不可再分解的指標的評語，也即指標的狀態，在大型橋梁結構的綜合評估中，指標評語的確定包含兩個問題；一個是評價等級的確定，即對應于機構件的某個狀態，我們應該將其劃入哪個級別。另外一個是用什么樣的方式來量化等級標準，即如何把語言表術轉化為數字量。橋底層指標按表述方式的不同可分為；非量化指標和可量化指標。非量化指標主要指暫時無法定量表示的指標，如鋼筋腐蝕，混凝土裂紋布置，混凝土保護層的風化等。無論是非量化還是量化指標都有一個由指標值轉化為指標評價值得問題。對非量化指標而言，區間數可以在很大程度上描述事務的模糊性和不確定性，比之確定性的數字更能反映實際。同時。對大型橋梁進行評估時，一般有多個專家參與，但個個專家水平所不同，為使評估結果更好地反映橋梁的實際狀態，應當對專家的評判采用加權平均。對可量化的指標而言，當實際測量值偏離橋狀態時的最優值達到某種程度后，該測點可認為已處于危險狀態，其值成為評估時的領結值，這兩個值需要通過專家調查確定。綜合-大型橋梁的綜合評估是個復雜的過程，為了確定評估結果的可靠性，一般需要多為專家的參與，同時應該考慮專家的評判水平。以不確定型層次分析法為基礎的綜合評估方法，共有兩部分的內容需要專家參與，其一是通過專家知識調查的方式構造不確定型兩比較判斷矩陣，其二是對于人工檢測指標的評估。評估-輸入實際的檢測數值，按照一定的算法進行綜合評估，給出相應的橋梁的狀態等級，并提出相應的意見。
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