（山西诚达公路勘察设计有限公司，030006）
【摘 要】对公路桥梁建设可靠性进行分析，是公路桥梁工程项目建设中的重要内容。但经过实际调查发现，分析过程中并没有对桥梁失效模式进行综合性分析，工作人员只是依据传统形式的思维对公路桥梁建设可靠性进行分析。这种传统形式的分析思路存在一定的不足之处，应用结构易损性分析可以弥补传统分析中存在的不足之处，更为良好的对公路桥梁可靠性进行研究。本文就是对此内容进行深入分析，希望对相关人员有所启示。
【关键词】结构；易损性分析；公路桥梁；可靠度
引言：
公路桥梁是我国基础设施建设中的重要内容，现阶段人们对公路桥梁基础设施建设也提出了很多新的要求。因为，公路桥梁工程完全处于露天环境中，无论工程项目建设还是运行过程中，都会受到众多不良因素影响，其中包括了运行测量施加的压力以及不良地质灾害影响，还会受到风霜雨雪的侵袭，这些因素都会导致公路桥梁工程受到损伤。所以，必须要对公路桥梁工程可靠性进行周密分析，促使公路桥梁工程可以处于健康运行状态中。以结构易损性分析为基础，为公路桥梁可靠度进行深入研究是具有现实意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。
一、结构可靠性分析
因为，公路桥梁运行过程中承担的荷载与公路桥梁结构都是随机的，根据可靠的理论与以往确定性的评估方式进行比较，更加具备科学性。现阶段，无论是国内还是国外在对公路桥梁结构可靠性进行分析时，通常都是在两个水平上进行的，分别为结构构件水平和结构体系水平。工作人员对结构构件水平的分析，可以依据精密的计算，而且计算过程并不是十分复杂，所以这种方式在公路桥梁工程项目结构设计中有着较为广泛应用。结构体系水平分析经过一段时间发展也取得了良好成效，但综合的进行讲述可靠度只能局限于构件层次，分析层次还需要进一步的提升。在对公路桥梁结构体系可靠度进行分析过程中主要有以下几个难点：第一方面，就是工作人员对公路桥梁结构时效性的探索和识别难度性较大。第二方面，是公路桥梁结构失效路径很难有效确定，很多时候计算得出指标与实际情况不符。对于公路桥梁工程力学性能的认知程度还需要进一步的提升，而且目前对公路桥梁失效模式进行研究的文献成果较少，工作人员在分析过程中缺乏科学的参照依据，导致公路桥梁可靠性评估存在众多不足之处，最终得到的失效概率与实际也会存在较大偏差，所以，需要科研工作人员在原有理论框架体系的基础上不断进行优化和改良[1]。
二、基于易损性分析的可靠度评估
（一）易损性分析的优势
以易损性为基础，对公路桥梁工程项目建设可靠度进行分析，其本质就将荷载参数确定为某个数值，然后对公路桥梁结构构件可能受到损伤的情况进行分析，对损伤级别进行评定。易损性分析最早是应用于核电站地震概率风险识别和评估之中。现阶段，易损性分析方式也逐渐延伸到其它工程领域中。图1就是易损性分析的总体思路。
通过结构地震易损性分析，可以依据结构损伤程度进行等级划分，分别为无损伤、轻微损伤、中程度损伤和重程度损伤，最为严重的就是完全损伤。根据损伤准则进行结构易损性曲线图的制作，曲线图可以较为清楚形象的反映出不同地震强度对公路桥梁结构构件可能造成的影响，便于工作人员了解公路桥梁整体结构中最为薄弱环节，从而良好确定结构的失效路径，降低以往结构失效路径找寻的难度性。图2是笔者根据我国某公路桥梁工程制作的易损性曲线图，从图中可以较为清楚的了解到公路桥梁工程结构构件受到损伤的顺序，其中最为薄弱的结构构件就是边墩。通过结构易损性分析不仅可以对结构构件的损伤级别进行评判，同时还可以对结构损伤的差异性进行分析，为后续公路桥梁管理维护工作开展奠定良好基础。
（二）传统可靠度分析存在的不足
传统公路桥梁可靠度分析存在着众多不足之处，公路桥梁结构体系越来越为复杂，工程建设规模逐渐提升，传统可靠度分析模式已经不能满足现代公路桥梁工程可靠度分析的实际需求。因为，在以往分析过程中，工作人员对结构和荷载的随机性会采取忽略态度，了解到荷载与工程结构应力之间存在的关系后，会应用相应策略对结构的失效模式进行摸索，然后对失效概率进行简单化的计算。但是，因为上述随机性的影响，致使失效模式也会发生一定变化，最终得出的失效概率与公路桥梁工程项目建设实际情况不符。以结构易损性为基础，对公路桥梁工程可靠度进行分析。工作人员首先会对整体结构中的易损部位进行找寻，然后对易损部位的可靠度进行综合性的分析，通过相应方式进行易损部位功能函数构建，工作人员可以通过响应面，也可以通过一次二阶矩法等多种方式了解公路桥梁结构的可靠性。这种方法较为简洁，而且省略了以往对失效模式进行探索的复杂过程，在我国公路桥梁工程可靠度分析中有着较为广阔的发展前景[2]。
（三）基于结构易损性的公路桥梁可靠度分析流程
结构易损性分析方法因其自身特性受到了众多工作人员青睐，在我国公路桥梁工程可靠度分析中应用也越来越为广泛，其主要流程如下。工作人员对荷载与结构的随机性给予了充分尊重，首先，对公路桥梁结构体系中的薄弱环节和损伤顺序进行详细了解，然后，根据损伤顺序得到最终的结构失效模式。根据得到的结构失效模式通过相应方法计算公路桥梁结构的可靠度。图3是一个较为简单化的分析流程图，这种方式对于分析其它性质荷载也较为实用，其中包括了车辆荷载与风荷载等等。还需要注重的是在应用该分析方法了解公路桥梁可靠度的过程中，工作人员需要根据不同结构构件制作出相应的易损性曲线图。因为，计算量较大，可以考虑应用人工神经网络与蒙特卡洛相结合的方式，从而使得计算工作效率得到提升。
结语：
以结构易损性为基础，对公路桥梁结构的可靠度进行分析，可以有效弥补传统分析方法存在的不足之处，简化分析流程，同时，分析结果更加贴近工程运行实际情况。通过易损性分析还可以便于工作人员找寻结构中的薄弱环节，明确结构体系的失效模式，为后续公路桥梁维护管理工作开展奠定良好基础。还需要不断加强研究力度，促使该分析方法的优势更为良好的呈现出来。
参考文献：
[1]何江飞,高博青. 桁架结构的易损性评价及破坏场景识别研究[J]. 浙江大学学报(工学版). 2012(09) ：15-16
[2]庞于涛,袁万城,沈国煜,党新志. 基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度研究[J]. 哈尔滨工程大学学报. 2012(09) :12-13
论文作者:杨清宝
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年7月总第212期
论文发表时间:2016/9/14
标签：结构论文; 公路论文; 桥梁论文; 易损论文; 可靠论文; 损伤论文; 荷载论文; 《工程建设标准化》2016年7月总第212期论文;