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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