基于概率密度演化的斜拉索多级变幅时变疲劳可靠度分析

• 作者: 刘纲 唐伟 高凯
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 斜拉索 时变疲劳可靠度 多级变幅 应力幅出现频率 概率密度演化
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge,Tunnel and Structure
• 页码范围: 191-197
• 页数: 7页
• 分类号: U448.27
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210085

摘要

拉索是斜拉桥的主要受力构件,在车辆、风等交变荷载作用下易发生多级变幅疲劳损伤,而经典可靠度方法预测多级变幅时变疲劳可靠度难度大且计算效率低.针对这一问题,提出一种高效的多级变幅斜拉索时变疲劳可靠度预测方法.基于Miner累积损伤理论,建立同时考虑荷载和材料随机性的变幅疲劳损伤概率演化模型;构建应力幅出现频率指标,解决多级变幅疲劳损伤演化过程中偏微分方程难以确定问题,通过概率密度演化方法精确计算多级变幅时变疲劳可靠度,并采用五级变幅材料试验数据和某桥梁斜拉索的模拟数据验证所提方法的可行性.结果表明:所提方法的计算效率远高于蒙特卡洛方法;在小概率失效时,其计算精度高于蒙特卡洛方法.