第一章 绪论 1
1.1工程结构可靠性概述 1
1.1.1不确定性 1
1.1.2随机变量与随机过程 2
1.1.3可靠度与失效概率 4
1.2工程结构设计方法的演变 6
1.2.1容许应力法 7
1.2.2半概率设计法 7
1.2.3近似概率极限状态法 8
1.3桥梁结构可靠度研究方向 9
1.3.1一般构件可靠度 9
1.3.2体系可靠度 9
1.3.3动力可靠度 9
1.3.4耐久可靠度 10
1.4本书主要内容 10
参考文献 11
第二章 结构可靠度分析的基本理论与方法 13
2.1一次二阶矩法 13
2.1.1中心点法 13
2.1.2验算点法 14
2.2 Monte Carlo抽样方法 17
2.2.1直接抽样法 17
2.2.2重要抽样法 18
2.2.3方向抽样法 19
2.3响应面法 20
2.3.1响应面法基本原理 20
2.3.2改进的二次序列响应面法 21
2.3.3算例分析 22
2.4本章小结 25
参考文献 25
第三章 桥梁结构静力可靠度分析的智能算法 27
3.1工程结构功能函数拟合方法 27
3.1.1二次序列响应面方法 27
3.1.2神经网络方法 29
3.1.3支持向量回归方法 30
3.2工程结构可靠度分析的联合智能算法 31
3.2.1联合智能算法流程 31
3.2.2分析软件 33
3.2.3软件操作说明 35
3.3算例分析 36
3.3.1算例1：显式功能函数 36
3.3.2 Brotonne斜拉桥简化结构 37
3.4工程实例 39
3.4.1连续刚构桥 39
3.4.2斜拉桥 42
3.5本章小结 47
参考文献 47
第四章 桥梁结构体系可靠度分析方法 48
4.1桥梁结构体系的简化模型 48
4.1.1桥梁结构简化措施 49
4.1.2两个基本模型 49
4.1.3多种失效模式的数学模型 51
4.1.4结构体系失效模型 51
4.2结构体系可靠度的基本分析方法 52
4.2.1失效概率的限界估计 52
4.2.2失效概率的近似计算 54
4.2.3失效模式识别 55
4.3基于更新支持向量的结构体系可靠度分析方法 56
4.3.1 SVR模型更新思路 57
4.3.2 SVR模型的两次更新 58
4.4算例分析 59
4.4.1悬吊结构 59
4.4.2桁架桥梁 61
4.4.3混凝土斜拉桥 63
4.5本章小结 68
参考文献 68
第五章 桥梁结构可靠性优化设计 70
5.1结构体系可靠性优化设计方法 70
5.1.1现有方法综述 70
5.1.2基于遗传算法与神经网络的可靠性优化方法 71
5.1.3构件失效概率计算 76
5.2经典十杆桁架算例 76
5.2.1算例介绍 76
5.2.2优化结果分析 78
5.3工程实例 79
5.3.1钢桁梁简介 79
5.3.2钢桁梁设计结构的体系可靠性分析 80
5.3.3参数分析 81
5.4本章小结 84
参考文献 85
第六章 基于随机车流的桥梁动力响应首超概率模型 86
6.1研究现状 87
6.1.1公路桥梁车辆荷载模型 87
6.1.2车-桥动力响应 87
6.1.3桥梁动力可靠度评估 88
6.2随机车流模型 89
6.2.1基于WIM的车辆统计分析 89
6.2.2随机车流模拟 96
6.3基于首超准则的动力可靠度理论 99
6.3.1首次超越破坏准则 99
6.3.2 Possion假定 100
6.3.3 Markov假定 101
6.4随机车流下桥梁的动力响应概率分析方法 103
6.4.1车-桥耦合振动理论与分析方法 103
6.4.2车-桥耦合系统的有限元简化分析方法 106
6.4.3桥梁动力响应概率分析 110
6.4.4极值概率模型 112
6.5本章小结 113
参考文献 114
第七章 车载下大跨度悬索桥的动力可靠度评估 117
7.1工程背景 117
7.1.1某悬索桥简介 117
7.1.2有限元模型 118
7.2车载下加劲梁的动力响应数值分析 123
7.2.1单车作用 123
7.2.2随机车流作用 126
7.3概率统计分析 127
7.3.1随机过程特征 127
7.3.2基于Rice公式的荷载效应极值预测 130
7.4动力可靠度分析 133
7.4.1首超可靠度计算 133
7.4.2参数分析 135
7.5本章小结 141
参考文献 142
第八章 公路钢桥疲劳损伤概率模型 143
8.1车载下钢桥疲劳损伤数学模型 143
8.1.1钢桥疲劳损伤分析方法 143
8.1.2 S-N曲线与线性累积损伤准则 145
8.1.3疲劳应力提取方法 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
8.2.4中国铁路钢桥设计规范 150
8.2.5钢桥面板的S-N曲线 151
8.3钢桥疲劳应力数值模拟方法 152
8.3.1基于有限元的结构疲劳应力分析方法 152
8.3.2一种钢桥疲劳损伤概率建模方法 157
8.4工程实例 162
8.4.1工程背景 162
8.4.2不同车型作用下疲劳应力分析 163
8.4.3钢箱梁细节疲劳应力的概率模型 169
8.4.4钢箱梁细节疲劳损伤的概率模型 171
8.4.5随机车流作用下南溪长江大桥的等效疲劳应力 173
8.5本章小结 175
参考文献 175
第九章 随机车流下钢桥面板焊接细节疲劳可靠度评估 178
9.1车载下钢桥面板细节疲劳可靠度分析基础 178
9.1.1功能函数 179
9.1.2随机变量的概率特征 180
9.1.3可靠指标计算方法 181
9.2随机车流下南溪长江大桥钢箱梁的细节疲劳可靠度分析 182
9.2.1不考虑交通量和车重增加 182
9.2.2仅考虑交通量增长 183
9.2.3仅考虑车重增长 185
9.2.4考虑预测交通量 186
9.3目标可靠指标下钢箱梁细节的疲劳寿命评估 188
9.3.1疲劳目标可靠指标的选取 188
9.3.2钢箱梁细节疲劳寿命 188
9.4本章小结 190
参考文献 190