本發明涉及橋梁設計技術領域，具體涉及一種考慮部分拉索失效的斜拉橋索力可靠度評估方法。該評估方法包括以下步驟：根據各個位置部分拉索失效后剩余拉索動力響應階段的最大應變值，確定部分拉索失效后剩余拉索的設計索力放大系數；基于鋼絲強度，獲取拉索強度的索力極限狀態；根據索力放大系數和設計索力極限狀態，計算剩余拉索的基于索力極限狀態的索力可靠度指標。該評估方法能夠解決現有技術中無法有效預估斜拉橋在部分拉索失效下出現破壞的風險的問題。

技術領域

本發明涉及橋梁設計技術領域，具體涉及一種考慮部分拉索失效的斜拉橋索力可靠度評估方法。

背景技術

雖然現行規范規定在斜拉橋設計中應考慮偶然設計狀況，但是在設計實踐中，部分拉索失效的設計狀況并沒有受到足夠的重視。剩余拉索在部分拉索失效后有較大的失效風險，而且剩余拉索的失效可能導致拉索的連續破壞，然而在現階段拉索設計中沒有考慮部分拉索失效的情況。

雖然斜拉橋是超靜定結構，少量拉索失效并不會引起斜拉橋的垮塌，但是拉索作為斜拉橋受力體系的重要組成部分，失效后索力重分配會導致拉索的受力與設計情況不同。如果在設計中忽略可能出現的部分拉索失效的情況，會使得索力設計值偏小，給斜拉橋的使用帶來安全隱患。

《公路工程結構可靠性設計統一標準》對橋梁可靠度指標有相關規定，然而現階段并沒有成熟的計算索力放大后的可靠度指標的方法，導致無法預估斜拉橋在部分拉索失效下出現破壞的風險。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種考慮部分拉索失效的斜拉橋索力可靠度評估方法，能夠解決現有技術中無法有效預估斜拉橋在部分拉索失效下出現破壞的風險的問題。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

本發明提供一種考慮部分拉索失效的斜拉橋索力可靠度評估方法，包括以下步驟：

根據各個位置部分拉索失效后剩余拉索動力響應階段的最大應變值，確定部分拉索失效后剩余拉索的設計索力放大系數；

基于鋼絲強度，獲取拉索強度的索力極限狀態；

根據索力放大系數和設計索力極限狀態，計算剩余拉索的基于索力極限狀態的索力可靠度指標。

在一些可選的方案中，所述的根據各個位置部分拉索失效后剩余拉索動力響應階段的最大應變值，確定部分拉索失效后剩余拉索的索力放大系數，包括以下步驟：

逐次對所有的拉索進行一根或者多根斷索處理，并分別計算一根或者多根斷索對應的剩余拉索的自身索力放大系數；

基于一根或者多根斷索對應的剩余拉索的自身索力放大系數所服從的概率分布類型，根據一根或者多根斷索設計需求確定特定分位數作為一根或者多根斷索的設計索力放大系數。

在一些可選的方案中，根據公式計算一根或者多根斷索對應的剩余拉索的自身索力放大系數，其中，ε_max為斷索后動力響應階段拉索的最大應變；ε_a為拉索的容許動力應變。

在一些可選的方案中，基于一根或者多根斷索對應的剩余拉索的自身索力放大系數服從正態分布類型。

在一些可選的方案中，所述的基于鋼絲強度，獲取拉索強度的索力極限狀態，具體包括：

根據鋼絲強度的實驗數據樣本進行參數估計，得到鋼絲的強度概率模型；

基于強度概率模型，對鋼絲強度的實驗數據樣本進行抽樣，并考慮Daniels效應和應變率效應對拉索強度的影響，得到服從Weibull分布的拉索強度樣本；

對服從Weibull分布的拉索強度樣本進行參數估計，得到拉索強度的索力極限狀態。