基于F-J-M法的桥梁温度与地震作用效应组合研究

作     者：王力 潘启仁 周晓夫 杨喜娟 唐智勇 WANG Li;PAN Qiren;ZHOU Xiaofu;YANG Xijuan;TANG Zhiyong

作者机构：兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 甘肃公航旅建设集团有限公司甘肃兰州730099 四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017 

出 版 物：《防灾减灾工程学报》 (Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering)

年 卷 期：2024年第44卷第2期

页      面：273-282页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52068045) 甘肃省高等学校青年博士基金项目(2023QB-045) 兰州交通大学甘肃省重点实验室开放课题(2022055)资助 

主　　题：温度效应概率模型 失效概率 Ferry Bordge法 MH-LRFD 荷载系数 

摘      要：目前铁路桥梁设计逐渐由容许应力法向极限状态法转变,而《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9300—2018)并未提及地震作用与温度等可变作用的联合作用,给高寒高烈度区桥梁结构抗震设计带来了较大困难。为了推进桥梁以更经济的抗力方式抵御外荷载作用,通过目标可靠度指标确定其最优地震设计状况荷载组合分项系数,从而对现行桥梁设计规范抗震设计进行优化。建立了高寒地区某桥温度作用效应概率模型,使用Ferry Borges荷载组合理论探究地震和环境温度作用的效应分布特征,并基于JC法和多灾害荷载系数设计法(MH-LRFD)建立地震、温度作用荷载系数的表达式。依托某桥梁工程实例分别探究了地震、温度以及两者共同作用下的桥梁的失效概率。研究结果表明:环境温度引起的桥梁温度内力响应、主要构件材料特性变异均能显著影响桥梁的失效概率;对于高寒大温差地区,现行规范忽略环境温度效应将显著低估桥梁在地震作用下的失效概率。本文提出的F-J-M(Ferry Borges+JC+MH-LRFD)方法计算地震、温度作用组合系数,可为高寒地区桥梁抗震设计提供必要理论依据。