华南理工大学学报(自然科学版)

作者：程进, 孙克荻, 袁义

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 2000922.同济大学 土木工程防灾减灾全国重点实验室，上海 200092

关键词：悬索桥,随机场,一次二阶矩法,有限元分析,可靠度指标

基金：国家重点研发计划项目(2021YFB1600300)

大跨度悬索桥造价高，通行量大，扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程，目前主要采用有限元方法等确定性的分析方法对其安全可靠性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性，同时在空间上还存在变异性和相关性，故引入随机场因素的影响。采用数值分析方法，结合随机场理论与可靠度理论，提出了基于随机场的大跨度悬索桥可靠度评估方法。方法主要包括3方面内容：采用中心点法和相关函数处理随机场；采用有限元方法进行结构数值分析；采用一次二阶矩法中的验算点法进行结构可靠度指标计算。介绍了方法的具体实现流程，编写了与之对应的分析程序，通过若干数值算例验证了方法和程序的准确性和适用性。最后以三塔四跨悬索桥——温州瓯江北口大桥为工程实例，考虑桥梁结构参数的不确定性及其在空间上的变异性和相关性，在正常使用极限状态下对其挠度可靠度进行评价，分析了考虑随机场对温州瓯江北口大桥挠度可靠度指标的影响。结果表明：该文提出的方法适用于大跨度悬索桥的可靠度评估。考虑随机场相比不考虑随机场计算得到的正常使用极限状态下的挠度可靠度指标偏小。这说明，忽略大跨度悬索桥结构参数在空间上的变异性和相关性，会导致过高估计结构在正常使用极限状态下的挠度可靠度。

来源：2025年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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