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    内容提示： 第 25 卷第 1 期Vol.25 No.1═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═水 利 水 电 科 技 进 展2005 年 2 月Feb. 2005Advances in Science and Technolog═y of Water Resources基金项目 ： 水利部科技创新基金资助项目 （SCX2002-09）作者简介： 雷杰 （1973 —），男，河南荥县人，工程师，从事水工结构设计工作.下承式桁架拱渡槽的结构可靠度分析雷杰1，金伟良2，张爱晖2（1 . 河南省水利勘察设计院，河南 郑州450008； 2. ...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：395 | 上传日期：2013-10-13 16:40:02 | 文档星级：
    第 25 卷第 1 期Vol.25 No.1═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═水 利 水 电 科 技 进 展2005 年 2 月Feb. 2005Advances in Science and Technolog═y of Water Resources基金项目 ： 水利部科技创新基金资助项目 （SCX2002-09）作者简介： 雷杰 （1973 —），男，河南荥县人，工程师，从事水工结构设计工作.下承式桁架拱渡槽的结构可靠度分析雷杰1，金伟良2，张爱晖2（1 . 河南省水利勘察设计院，河南 郑州450008； 2. 浙江大学建筑工程学院，浙江 杭州310027）摘要： 针对南水北调中线工程中较为广泛采用的预应力下承式桁架拱渡槽，采用空间杆系有限元程序与结构响应面法相结合，分析了桁架拱结构在正常设计条件下的可靠度. 分析计算表明， 该拱结构可靠度已达到了规定的要求，结构是可靠的；结构响应面法也是桁架拱渡槽结构可靠度分析的有效方法.关键词： 桁架拱渡槽；结构可靠度；南水北调工程中图分类号： U441文献标识码： A文章编号：1006-7647 （2005）01-0037-04Reliability analysis of structure of open-spandrel truss-arch type prestressed aqueduct//LEI Jie1， JIN Wei-liang2， ZHANGAi-hui2（ 1 . Henan Prospecting & Designing Institute of Water Conservancy， Zhengzhou 450008， China； 2. College of CivilEngineering and Architecture， Zhejiang Univ. ， Hangzhou 310027， China）Abstract： By combination of the 3-D finite element method with the response surface method， a reliability analysis is made of thestructure of the open-spandrel truss-arch type prestressed aqueduct， which has been widely used in the South-to-North WaterTransfer Middle Route Project. The result shows that the reliability of the aqueduct structure meets the design requirement， andthat the response surface method is an effective method for reliability analysis of the aqueduct structure of the open-spandrel truss-arch type.Key words： truss-arch type aqueduct； reliability of structure； South-to-North Water Transfer Project南水北调中线工程是为解决我国北方地区水资源严重短缺的问题而兴建的一项特大型跨省、 跨流域宏伟调水工程，在 21 世纪的水利建设和国民经济发展中具有重要的战略地位. 中线工程输水总干渠长 1 246km，仅穿越集流面积 10km2以上的河流就有603 条， 河道均需采用立交的形式 （渡槽、 倒虹吸、 涵洞、暗涵等）通过总干渠. 预应力下承式空腹桁架拱渡槽兼有拱和梁的特点， 桁架拱拱脚水平推力主要由下弦杆承担，支座无水平推力，下弦杆采用预应力钢筋而能有效控制裂缝并减轻结构自 重， 因此被广泛应用于南水北调工程中.渡槽的突出特点和分析难点体现在预应力空腹桁架拱上. 下承式空腹桁架拱由两榀桁架和上、下横系梁固端连接组成复合刚架，在竖向和侧向水压力、自重以及风荷载等作用下， 受力状态呈一个高次超静定的复杂三维结构. 而南水北调中线工程建筑物的初步设计，由于种种原因，仍采用单一安全系数 K的老规范 SDL20-78 《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》［1］，它最大的缺点是没有考虑荷载和抗力的变异性，故有必要对按此规范设计的结构构件的真实可靠性进行：.本文结合南水北调中线工程盖族沟排水渡槽，在应用有限元方法对桁架拱空间结构受力分析的基础上，采用结构响应面法，结合结构分析的确定性有限元分析程序［2］及可靠度计算的一次二阶矩法 （JC法）［3］，对桁架拱结构主要受力状态构件进行可靠度分析，从而对结构的可靠性进行评价.1可靠度分析的响应面法响应面法 （ response surface method） 是用 一个表达明确的函数 （响应面）近似替代难以直接表达的真实函数 （真实的极限状态曲面）， 从而将现有的有限元分析方法与一般的可靠度分析方法 （如 FORM 法或 SORM 法）结合起来， 进行可靠度分析. 选取响应面函数的形式时， 一方面在基本能够描述真实函数的前提下应尽可能简单， 另一方面应尽量减少响应面函数中的待定系数，以减少结构分析的工作量. 通常取不含交叉项的二次多项式形式：?73?水利水电科技进展，2005，25 （1）Tel：025-83786335E-mail： jz@ hhu . edu . cnhttp： //kkb . hhu . edu . cn

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