2011年--桥梁工程外文翻译---建立在可靠性基础上的对圬工拱桥的评估（译文）

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1、中文 1.3 万字 出处： Casas J R. Reliability-based assessment of masonry arch bridgesJ. Construction & Building Materials, 2011, 25(4):1621-1631. 毕业设计（论文）资料附件： 外文文献原文及译文 学生姓名： 学 号： 班 级 : 桥梁工程 专 业： 桥梁工程 指导教师： 2014 年 4 月 建立在可靠性基础上的对圬工拱桥的评估 文章资讯 文章历史： 2010 年 5 月 17 日收到初稿 2010 年 9 月 30 日收到修改稿 琼 卡萨斯 2010 年 10 月

2、23 日可在 XXXX 网上查看 摘要 本文提出圬工拱在兼具适用性和极限状态下的概率评估方法。首先，它阐述 了不同失效模式的定义和对应视圬工建筑类型而可能发生的极限状态函数（单环 和多环）。报道次数最多的失效模式是四铰接机构，它是所述环分离多环拱和滑 动的基础。由于缺乏可靠的材料数据（在统计意义上的）或可利用的对应模型， 所以只有那些更容易的基于可靠性的方法分析，被如本文所使用的有：四铰链机 制和环分离。同时也分析了在使用荷载下圬工拱桥的疲劳失效的可能性和在基于 可靠性为基础的分析方法下四铰接机构的极限状态的建议。最后，将提出的方法 应用到现有的桥梁。 关键词 ： 圬工 拱 可靠性 疲劳 操作

3、性能 1.简介 在过去的 10 年里探究圬工拱某些方面的性能一直是一个广泛的计划研究。 在圬工拱中人们已经进行了许多大小型的试验，他们大多在静态（单调）加载中 主要考虑拱圈本身。然而，很少有人考虑长期交通（循环）加载和恶化的圬工对 桥的疲劳寿命的影响。现在存在着几个经验公式和数值方法来确定圬工拱的承载 能力： MEXE 法，最大应力分析法，极限分析（机理）法 1 3 ，固体力学方法 （卡氏非线性分析，有限元分析，离散元素分析）。这些方法也存在于很多以计 算机为基础的应用程序中 (Archie-M,RING, DIANA.)。近日，有人在研究圬工 长期性能 的反复荷载作用 5,6提出在正常使用情

4、况下，循环荷载作用下疲劳失 效的可能性远低于极限荷载 4反复作用下的一种新的方法来分析圬工拱，存在 着这种可能性。分析圬工拱可用的方法在本质上是确定的。所以在参与作答的所 有变量都被假定为确定值的情况下他们可以预测极限承载力，但是由于涉及几何 形状，材料和加载的不确定性使得这可能显示的并不是真实的情况。 最近几年桥梁结构的可靠性评估已成功落实和执行。这些方法假定所涉及的 变量在本质上具有不确定性 。在混凝土（钢筋混凝土和预应力）结构桥梁或钢 结构领域都有了大量的经验。一些经验表明，通过高效，准确的基于概率的评估 方法 7-12可以节约大量的金钱。然而，这种方法几乎很少应用到圬工拱桥中。 其中一

5、个原因是很难定义这种类型结构的可靠失效准则。另一个原因是缺乏砖石 和填充材料的材料特性的统计数据。实验测试表明，一个拱的失效通常是因整体 的破坏而不是因桥梁一个构件的故障。所以在大多数的情况下，桥梁分裂成不同 的构件的这种可能性是不存在的。由于这个原因和缺乏准确的理论模型，所以我 们把圬工拱桥理想化的特性作为一个系统，包括互动效应，填充料，拱肩墙等， 这又是另一个尚未克服的难点。最后，由于缺乏可靠的统计数据对材料性能的定 义也成了一个问题，这个问题限制了基本概率的评估技术的使用。在静载荷作用 下圬工可以利用的数据特性很少。更戏剧性的是在循环载荷作用下实验数据的极 度匮乏 。所以从砌体强度测量值

6、估计可能比现有结构评估 13,14要好，而这已 被视为关键问题之一。 然而，一些经验证明基于可靠性的评估方法在砌体结构弯曲和压缩 15-18 时的能力评估中具有潜力。例如，在 19中对按中国标准设计的典型的钢筋灌浆 混凝土砌体墙的结构的可靠性进行了评价。 在圬 工拱的特殊情况中，可以利用精确桥梁模型应用概率评估的情况很少。 在文献 20中，可靠性分析和非线性模型的砖石拱桥提出使用隐式极限状态函 数，这提出一种敏感性分析法。在某些情况下，当使用标准方法评估线性模型时， 圬工桥将被视为不安全的。而当采用适当的理论模型和概率评估工具 21圬工桥 的安全水平就有足够的高。受压模式下，可用的模型都集中在砌体所在的失效模 式。然而，正如本文所提出其他的失效模式如考虑使用荷载作用下的疲劳问题。 本论文描述以可靠性为基础