基于缺口应力法与非线性损伤模型的钢桥疲劳可靠度评估

摘要

为解决钢桥疲劳评估方法中存在的适用性与准确性问题,从提高应力数据与损伤模型准确性角度,将缺口应力法与非线性损伤模型相结合,提出基于缺口应力法与非线性损伤模型的钢桥疲劳评估可靠度方法.首先,提出建立钢箱梁整体与局部有限元模型的子模型方法,借助虚拟缺口半径法,计算符合实际边界条件的疲劳缺口系数.其次,引入非线性损伤模型,并考虑线性损伤模型中的Miner临界累积损伤指数与误差因子的作用,推导修正的非线性损伤极限状态方程.然后,为准确获得极限状态方程中的参数分布,以小时为单位,对疲劳损伤进行拟合.最后,以某悬索桥长期健康监测数据为依托,对非线性损伤可靠度指标进行分析,结果表明:各小时线性损伤服从对数正态分布,桥梁在100 a的线性与非线性损伤的可靠度指标分别为1.5961与1.0893,低于允许值1.6449,需要维修加固;相比于线性损伤模型,非线性损伤模型的结果将更加保守.