Page 276 - 《振动工程学报》2026年第5期
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第 39 卷第 5 期                       振 动 工 程 学 报                                       Vol. 39 No. 5
               2026 年  5 月                     Journal of Vibration Engineering                       May 2026



                    考   虑    随   机   车   载   与    循   环   徐   变   作    用   的   预   应   力    混   凝   土


                                          T  梁   桥   时    变   可   靠   度   分    析


                                              赵启凡 ， 刘月飞 ， 樊学平                1,2
                                                                 1,2
                                                      1
              （1. 兰州大学土木工程与力学学院，甘肃 兰州 730000； 2. 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室，甘肃 兰州 730000）


              摘要：在预应力混凝土连续梁桥的长期服役过程中，其时变可靠度会因为动态车辆荷载引起的循环徐变而产生较大的衰减，
              从而增加结构的失效风险。本文建立了一种在随机车辆荷载下同时考虑收缩、静力徐变和循环徐变作用的预应力混凝土
              T  梁桥时变可靠度评估方法。基于          WIM  系统实测的车辆荷载信息，采用蒙特卡罗方法建立了随机车辆荷载模型，并结合基于
              疲劳力学的循环徐变模型，推导了在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的桥梁承载能力的功能函数，建立了考虑循环
              徐变的桥梁可靠度计算模型。并在有限元程序                MIDAS/Civil 中建立了  3×45 m  的预应力混凝土   T  梁桥的有限元模型，计算其在
              循环徐变下的时变可靠度，验证方法的合理性。结果表明，混凝土的循环徐变会加速降低桥梁可靠度，并且在其服役期间就
              可能会发生结构失效，为大跨度           PC  梁桥的时变可靠度评估及维护工作提供了参考。
              关键词： 结构工程；随机车载模型；循环徐变；时变可靠性分析
                                  +
              中图分类号：O213.2；U441 .2；O211.9        文献标志码：A        DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.202403024


                                Time-varying reliability analysis of PC T-beam bridge
                              considering random vehicle loading and cyclic creep effects

                                                                 1,2
                                                       1
                                            ZHAO Qifan ，LIU Yuefei ，FAN Xueping 1,2
               （1.School of Civil Engineering and Mechanics，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China；2.Key Laboratory of Mechanics on Disaster
                        and Environment in Western China of the Ministry of Education，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China）

              Abstract：During the long-term service periods of prestressed concrete (PC) continuous girder bridges，the time-varying reliability will be
              degraded due to cyclic creep caused by dynamic vehicle loading，which increases the risk of structural failure. In this paper，a time-varying
              reliability assessment method for PC T-girder bridges under random vehicle loading is established，which considers the combined effects of
              shrinkage，static creep and cyclic creep concurrently. Based on the measured vehicle load information of WIM system，a random vehicle load
              model is established by Monte Carlo method，and combined with the cyclic creep model based on fatigue mechanics，the function of the
              bridge load carrying capacity under the ultimate limit states and serviceability limit states is derived，and the bridge reliability calculation
              model considering cyclic creep is established. The finite element model of a 3×45 m PC T-beam bridge was established in MIDAS/Civil to
              calculate the time-varying reliability of the bridge under cyclic creep in order to verify the reasonableness of the method. The results indicate
              that the cyclic creep of concrete accelerates the decrease of bridge reliability and the structural failure may occur during its service periods，
              which provides a reference for the time-varying reliability assessment and maintenance of long-span PC girder bridges.
              Keywords：structural engineering；random vehicle load model；cyclic creep；time-varying reliability analysis


                  大跨度预应力混凝土连续梁桥具有抗弯刚度                           挠和梁体开裂，使桥梁的正常使用寿命缩短。已有
              高、造价低、行驶舒适性好、施工效率高等优点，在                           研究结果表明，在车辆荷载不断增大的环境下，对混
              现代交通运输系统中得到了广泛应用。然而，随着                            凝土的收缩、徐变的时变效应的低估是大跨度预应
              社会经济发展，交通规模不断增长，公路货运量大幅                           力混凝土梁桥出现过度下挠和梁体开裂的主要原
              增加。现有的桥梁在长期服役过程中面临着不断增                            因。因此迫切需要一种考虑桥梁在面临随机车流时
              大的车辆荷载，这导致桥梁在服役期间发生过度下                            的正常使用极限状态可靠度的评估方法。


                  收稿日期：2024-03-11；修订日期：2024-04-25
                  基金项目：兰 州 大 学 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 资 助 项 目 （ lzujbky-2025-05） ； 甘 肃 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目
                          （20JR10RA625，20JR10RA623）；国家自然科学基金资助项目（51608243）
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