基于直接概率积分法的重载铁路RC梁疲劳可靠度分析

摘要：

既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能.为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能函数,提出基于直接概率积分法的重载铁路桥梁结构的疲劳可靠度分析方法.以某既有重载铁路跨度为8 m的RC简支板梁为例,分析该重载铁路的不同轴重货运列车的荷载模型,将列车轴重与动力系数作为随机变量,并通过移动荷载法与雨流计数法获取钢筋等效应力幅的概率模型.在此基础之上,结合重载铁路的等效运营谱,对跨度为8 m的RC板梁进行疲劳可靠度评估,并探讨年运量及列车轴重对疲劳可靠度的影响.研究结果表明:直接概率积分法能够高效精确地对重载铁路RC梁进行疲劳可靠度评估.在该重载铁路运营的前20年,疲劳失效概率均小于规范规定的限值.随着重载铁路年运量的提高,RC板梁的疲劳失效概率显著增大.运营列车轴重从23 t增大至25 t对RC板梁的疲劳可靠度影响较小.开行30 t轴重列车会造成RC板梁的疲劳可靠度严重下降,需要加强重载铁路桥梁的养护维修.研究结果可为重载铁路RC桥梁的设计与养护维修提供依据.

关键词：重载铁路、钢筋混凝土梁、直接概率积分法、等效应力幅、疲劳可靠度、失效概率

所属期刊栏目：20

分类号：TU375.1;U24(建筑结构)

资助基金：朔黄铁路发展有限责任公司资助项目;国家高技术研究发展计划（863计划）

在线出版日期：2023-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1416-1424