极值风环境下空间缆索体系悬索桥吊索耐久可靠度分析

摘要

空间缆索悬索桥是一种主缆、吊索等缆索系统向横桥向内侧倾斜或是外侧倾斜的悬索桥体系，其中吊索是重要的传力构件，但是其抗力会随着桥梁服役期的增加而下降，这会导致构件失效概率的增加和结构安全性问题。以主跨1 666 m的整体式钢箱梁悬索桥为工程背景，采用不同的主缆内倾角度，试设计了7个空间缆索体系悬索桥方案。通过建立吊索抗力时变概率模型、恒载内力时变概率模型以及风载内力时变概率模型，分析比较了在恒载和极值静风荷载作用下，空间缆索悬索桥吊索可靠度指标随服役期的变化规律。分析结果表明：受均匀腐蚀与点蚀影响的吊索抗力在钢丝体开始腐蚀后的10年内，吊索的抗力不拒绝伽马分布；在第10年到第30年间，吊索抗力不拒绝韦布尔分布。吊索风载内力在服役期40年内不拒绝对数正态分布。悬索桥吊索的时变可靠度与空间缆索体系的内倾角度不相关，且同一悬索桥不同位置处的吊索耐久可靠度变化形式一致。

关键词

空间缆索悬索桥 / 内倾角 / 吊索耐久性 / 极值风荷载 / 概率模型 / 可靠度分析