基于Ferry Borges理论的地震与重卡车作用下桥梁内力的组合问题

摘要

目前的AASHTO LRFD桥梁规范主要考虑重力荷载和卡车等活荷载的组合情况,而没有在概率基础上考虑地震等极端荷载的组合问题。包括LRFD在内的很多桥梁抗震规范都是主要考虑地震的作用,甚至设计时不考虑其他荷载的作用,LRFD设计指导手册中在考虑地震等极端荷载时,也只是提到在特殊情况和桥梁比较长的情况下再考虑卡车的作用,而且,也比较模糊。文中在考虑地震荷载与卡车荷载时将其视为2种随机过程函数,并分析其各自的荷载特点。结合最近一些年USGS收集的极端荷载数据,文中认为桥梁设计(考虑地震和重卡车设计)时应该综合考虑地震和重卡车的影响,对它们进行荷载组合。接着,文中简单回顾了几种荷载组合方法,对比之后,认为FerryBorges(也称Ferry Borges-Castanheta模型)模型考虑了荷载的持时因素与荷载发生概率,虽然也对荷载做了极大的简化,但很好地解释了随机过程转化成随机变量以及与其他随机变量组合的复杂问题。最后,本文以美国西雅图地区的一桥梁为研究对象进行了算例分析。