張 上

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司， 天津 300142)

基于可靠度理論的鐵路鋼桁梁橋設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

張 上

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司， 天津 300142)

目前國(guó)際橋梁工程設(shè)計(jì)主要采用基于可靠度理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，而我國(guó)鐵路橋梁工程設(shè)計(jì)規(guī)范仍主要采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法，因此，將設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎没诳煽慷壤碚摰臉O限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是十分必要的。文章選取1孔已運(yùn)營(yíng)的96 m鋼桁梁，分別采用現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范、基于可靠度理論的鐵路橋梁新規(guī)范(試用)、歐洲規(guī)范進(jìn)行了檢算對(duì)比。檢算內(nèi)容包括正常使用極限狀態(tài)下的剛度、梁端轉(zhuǎn)角、軌面不平順、自振頻率計(jì)算和承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度、局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、疲勞、連接計(jì)算。對(duì)比分析結(jié)果表明：基于可靠度理論的鐵路橋梁新規(guī)范(試用)具有合理的安全儲(chǔ)備，可用于指導(dǎo)鐵路橋梁工程設(shè)計(jì)。

可靠度； 正常使用； 承載能力； 極限狀態(tài)； 剛度； 強(qiáng)度； 疲勞

1 概述

1.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的主流，是采用多系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。我國(guó)鐵路工程結(jié)構(gòu)規(guī)范目前尚主要采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。因此造成了鐵路工程結(jié)構(gòu)在與國(guó)際交流中無法溝通的局面。實(shí)現(xiàn)鐵路工程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)整體提高高速鐵路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建造水平，與國(guó)際接軌，具有重要意義和廣闊的工程應(yīng)用前景。

為了防止在采用一套新的設(shè)計(jì)理論時(shí)，對(duì)既有設(shè)計(jì)體系造成混亂，在當(dāng)前的條件下，一般采用校準(zhǔn)法(歐洲規(guī)范轉(zhuǎn)化為極限狀態(tài)法時(shí)，明確說明了主要采用此種方法)，即在不影響現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)水準(zhǔn)前提下，只將設(shè)計(jì)表達(dá)式轉(zhuǎn)變成為新的形式，為將來原始數(shù)據(jù)積累足夠時(shí)調(diào)整分項(xiàng)系數(shù)打下基礎(chǔ)。

1.2 主要研究?jī)?nèi)容

本文選取太原至中衛(wèi)(銀川)新建鐵路工程中寧黃河特大橋主橋?yàn)檠芯繉?duì)象，分別采用現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范(容許應(yīng)辦法)、基于可靠度理論的鐵路橋梁新規(guī)范(極限狀態(tài)法，下文簡(jiǎn)稱為可靠度規(guī)范)、歐洲規(guī)范進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)下的豎向剛度、橫向剛度、梁端轉(zhuǎn)角、軌面不平順、自振頻率計(jì)算，及承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度、局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、疲勞及連接計(jì)算，對(duì)比3種規(guī)范的安全系數(shù)及限值。

中寧黃河橋?yàn)闀r(shí)速200 km/h客貨共線雙線鐵路96 m跨徑下承式鋼桁結(jié)合梁，線間距為5 m，為有砟橋面，采用無豎桿三角桁，桁高為12.3 m，節(jié)間長(zhǎng)度為12 m，主桁中心距為11.2 m。上、下弦桿采用箱形截面，斜腹桿采用箱形截面和H形截面，橋面系采用結(jié)合梁，縱、橫梁除端橫梁外均為焊接工形截面，端橫梁為焊接箱形截面，在縱梁、橫梁及下弦桿上翼緣焊有剪力釘與混凝土橋面連接。縱梁連續(xù)設(shè)置，不設(shè)伸縮縱梁。

2 計(jì)算模型

主桁結(jié)構(gòu)和橋面系縱橫梁分別按照考慮混凝土橋面板參與結(jié)構(gòu)受力，以及不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力兩種情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。因而，建立兩個(gè)模型分別計(jì)算。

2.1 不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型

使用MIDAS V7.4.1建立一孔鋼桁梁模型，將橋面板做為荷載加載在橋面板系及下弦桿上，不計(jì)橋面板剛度。模型共節(jié)點(diǎn)728個(gè)，單元922個(gè)，其中梁?jiǎn)卧?02個(gè)，板單元20個(gè)。模型如圖1所示。由于不考慮橋面板剛度，橋面系縱橫梁應(yīng)力及疲勞較實(shí)際情況差距較大，所以在此模型中僅計(jì)算主桁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定及疲勞。

圖1 不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型

2.2 考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型

使用MIDAS V7.4.1建立一孔鋼桁梁模型，混凝土橋面板采用板單元建立。計(jì)算不同荷載時(shí)需要采用不同的鋼與混凝土的彈模比，因而建立3個(gè)模型計(jì)算不同荷載下內(nèi)力。鋼與混凝土的彈模比按各規(guī)范的規(guī)定取值。其中可靠度規(guī)范無明確規(guī)定，因而參照現(xiàn)行規(guī)范即文獻(xiàn)[4]的規(guī)定取值。

歐洲規(guī)范規(guī)定鋼與混凝土的彈模比采用文獻(xiàn)[11]中的公式4.3確定:

荷載類型有關(guān)的模量比(下標(biāo)為L(zhǎng))規(guī)定如下：

nL=n0(1+ψ2φ1)

(1)

式中：n0=Ea/Ecm——短期荷載模量比；Ea——結(jié)構(gòu)鋼材的彈性模量；Ecm——依據(jù)短期荷載作用下混凝土的彈性割線模量。

3 各規(guī)范設(shè)計(jì)荷載及荷載組合等設(shè)計(jì)參數(shù)的選取

對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范，本文不再贅述，重點(diǎn)論述可靠度規(guī)范相對(duì)與現(xiàn)行規(guī)范的修改及與歐洲規(guī)范不同。

3.1 設(shè)計(jì)荷載

3.1.1 恒載

對(duì)于各種材料容重，可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范完全相同。對(duì)于二期恒載，針對(duì)有砟橋面和無砟橋面分別定義荷載分項(xiàng)系數(shù)，離散性較大的有砟橋面取1.4，離散性較小的無砟橋面取1.1，這無疑對(duì)節(jié)省主體結(jié)構(gòu)材料用量，減少工程投資有積極意義。

3.1.2 活載

可靠度規(guī)范規(guī)定的活載與現(xiàn)行規(guī)范相同，依然采用中-活載和ZK活載。本文為了使計(jì)算結(jié)果更有對(duì)比性，在使用歐洲規(guī)范計(jì)算時(shí)，也采用了中-活載。

3.1.3 動(dòng)力系數(shù)、橫向搖擺力、離心力、人行道豎向靜活載等

橫向搖擺力、離心力、人行道豎向靜活載等的取值，可靠度規(guī)范的規(guī)定與現(xiàn)行規(guī)范相同，其中動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算公式有調(diào)整，但變化不大。

3.1.4 牽引力和制動(dòng)力

可靠度規(guī)范規(guī)定“雙線橋可計(jì)算一線的制動(dòng)力或牽引力，多線橋可計(jì)算兩線的制動(dòng)力或牽引力”。未明確雙線橋是否需要計(jì)入雙線制動(dòng)力或者牽引力，考慮到可靠度規(guī)范牽引力及制動(dòng)力取值較現(xiàn)行規(guī)范大(制動(dòng)力按豎向活載的15%；牽引力為30%)，且現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定雙線橋僅計(jì)入單線的制動(dòng)力或者牽引力，本次計(jì)算僅計(jì)入一線的制動(dòng)力或牽引力。

歐洲規(guī)范規(guī)定“在橋梁設(shè)有兩條或多條軌道的情形下，在一條軌道上考慮制動(dòng)力的同時(shí)也要考慮另一條軌道上的牽引力; 在兩條或多條軌道有相同的允許運(yùn)行方向時(shí)，要么考慮兩個(gè)軌道上的牽引力，要么考慮兩個(gè)軌道上的制動(dòng)力?！北緲蛏系膬蓷l線路為反向行駛，因而在計(jì)入一條線路牽引力的同時(shí)，另一條線路計(jì)入制動(dòng)力。

3.1.5 風(fēng)荷載

對(duì)于風(fēng)荷載，可靠度規(guī)范的取值變化較大：鋼桁梁風(fēng)力按迎風(fēng)側(cè)桁架和被風(fēng)側(cè)桁架分別計(jì)算，得到的風(fēng)力數(shù)值較現(xiàn)行規(guī)范增加較多。

3.1.6 溫度影響力

可靠度規(guī)范中，對(duì)于溫度力控制設(shè)計(jì)的構(gòu)件，規(guī)定了一個(gè)較大的荷載分項(xiàng)系數(shù)1.3，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，無疑是更加安全合理的。

對(duì)于歐洲規(guī)范，按文獻(xiàn)[8]辦理。文獻(xiàn)[8]中規(guī)定溫度力分為均溫分量和溫差分量，均溫分量即為整體升降溫，溫差分量為溫度梯度。二者組合規(guī)則為：

如果有必要考慮溫差△TM,beat(或TM,cool)和最大范圍的橋梁均溫分量△TN,exp(或△TN,con)，假定同時(shí)發(fā)生(例如在框架結(jié)構(gòu)中)，則可使用下列公式(宜理解為荷載組合)：

△TM,beat(或TM,cool)+ωN△TN,exp(或△TN,con)

或ωN△TM,beat(或TM,cool)+△TN,exp(或△TN,con)

其中，宜選擇最不利的作用。

注：可以由各國(guó)按實(shí)際情況規(guī)定ωN和ωM值。如果沒有其他可用信息，則推薦使用ωN和ωM值為：ωN=0.35；ωM=0.75。

3.2 荷載組合

可靠度規(guī)范中荷載組合的規(guī)定為 “只考慮永久荷載、基本可變荷載與一個(gè)方向(縱橋向或橫橋向)的其他可變荷載的效應(yīng)組合?！边@和現(xiàn)行規(guī)范中的“主+縱附”、“主+橫附”的規(guī)定是基本相同的。

歐洲規(guī)范的荷載組合采用文獻(xiàn)[6]中的規(guī)定按下兩式計(jì)算：

(2)

(3)

歐洲規(guī)范又規(guī)定，鐵路橋梁上的交通荷載采用荷載組計(jì)算(文獻(xiàn)[8]的6.8.2條)，本橋計(jì)算時(shí)應(yīng)用的荷載組系數(shù)，如表1所示。采用我國(guó)規(guī)范與歐洲規(guī)范對(duì)比時(shí)，荷載組合無法做到完全一致，本文中荷載工況對(duì)比如表2所示。

表1 荷載組系數(shù)

表2 我國(guó)規(guī)范與歐洲規(guī)范荷載工況對(duì)應(yīng)表

3.3 各種計(jì)算參數(shù)的選取

3.3.1 強(qiáng)度計(jì)算

強(qiáng)度計(jì)算均采用各規(guī)范規(guī)定的分項(xiàng)系數(shù)，不再贅述。為使對(duì)比分析結(jié)果更精確，在使用歐洲規(guī)范計(jì)算時(shí)，使用的是我國(guó)Q370qE的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

3.3.2 整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定計(jì)算

3種規(guī)范的局部穩(wěn)定均是采用控制板件寬厚比的形式，按各規(guī)范規(guī)定計(jì)算。

可靠度規(guī)范的整體穩(wěn)定計(jì)算公式與現(xiàn)行規(guī)范基本相同，區(qū)別僅在于荷載分項(xiàng)系數(shù)和抗力分項(xiàng)系數(shù)，不再贅述。歐洲規(guī)范則按文獻(xiàn)[10]式6.9計(jì)算。

3.3.3 疲勞計(jì)算

可靠度規(guī)范規(guī)定“鋼結(jié)構(gòu)疲勞承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按等效等幅重復(fù)應(yīng)力法檢算。當(dāng)檢算不能通過時(shí)，應(yīng)再采用極限損傷法檢算?！碧貏e是對(duì)于不同的年運(yùn)量，規(guī)定了不同的等效等幅重復(fù)應(yīng)力換算系數(shù)k1。相比于現(xiàn)行規(guī)范的疲勞計(jì)算，更加科學(xué)，歐洲規(guī)范的疲勞計(jì)算按文獻(xiàn)[8]附錄D辦理，不再贅述。

4 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算結(jié)果

由于3種規(guī)范在計(jì)算時(shí)均采用了中活載，并使用了相近的模型；同時(shí)，各規(guī)范在正常使用極限狀態(tài)下的荷載分項(xiàng)系數(shù)大多取1。這樣，就造成了3種規(guī)范的豎向剛度、梁端轉(zhuǎn)角、軌面不平順、自振頻率的計(jì)算數(shù)值十分接近。對(duì)于橫向剛度，由于3種規(guī)范風(fēng)力取值不同，造成橫向撓度差距較大。各種限值，可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定基本是一致的。由于可靠度規(guī)范在正常使用極限狀態(tài)下，荷載分項(xiàng)系數(shù)大多取1，不改變現(xiàn)行規(guī)范各種限值規(guī)定是合理的。

5 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算結(jié)果

針對(duì)表2中的每種對(duì)應(yīng)工況均計(jì)算軸力最大，面內(nèi)彎矩最大、面外彎矩最大3種情況，并分別對(duì)比，由于對(duì)比數(shù)據(jù)量很大，本文不再羅列計(jì)算過程，僅做對(duì)比分析。

5.1 采用不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型計(jì)算結(jié)果

5.1.1 強(qiáng)度計(jì)算對(duì)比分析

在不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型中，各種工況下，可靠度規(guī)范強(qiáng)度計(jì)算較其余兩規(guī)范均是偏于安全的，相對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范，安全儲(chǔ)備約增加10%；相對(duì)于歐洲規(guī)范，安全儲(chǔ)備約增加19%。由于可靠度規(guī)范與歐洲規(guī)范均是采用荷載分項(xiàng)系數(shù)法，二者的安全系數(shù)比值較平均。而對(duì)于我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范，由于采用是容許應(yīng)力法，采用的是統(tǒng)一的一個(gè)安全系數(shù)，造成可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范二者之間的比例系數(shù)有一定離散性，但可靠度規(guī)范更加安全，大部分安全系數(shù)比值落在1.0～1.1區(qū)間內(nèi)。

5.1.2 整體穩(wěn)定計(jì)算對(duì)比分析

在不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型中，對(duì)于整體穩(wěn)定，可靠度規(guī)范較其他兩規(guī)范是偏于安全的，但不同工況不同桿件安全系數(shù)比例有差距。特別需要注意的是，上弦桿安全系數(shù)比值較腹桿小，也就是可靠度規(guī)范相比其余兩規(guī)范，上弦桿安全儲(chǔ)備比腹桿小。

(1)可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范對(duì)比

在軸力最大工況下，對(duì)于上弦桿，兩規(guī)范整體穩(wěn)定的安全系數(shù)基本相同；對(duì)于腹桿，可靠度規(guī)范較現(xiàn)行規(guī)范安全儲(chǔ)備約增加15%，但離散性較大。在面內(nèi)彎矩最大及面外彎矩最大情況下，對(duì)于上弦桿，可靠度規(guī)范較現(xiàn)行規(guī)范安全儲(chǔ)備約減小10%；對(duì)于腹桿，則是可靠度規(guī)范較現(xiàn)行規(guī)范安全儲(chǔ)備約增加10%。但這兩個(gè)工況的整體穩(wěn)定均不控制設(shè)計(jì)，可忽略。

可見，在控制工況下，可靠度規(guī)范較現(xiàn)行規(guī)范還是偏于安全的。

(2)可靠度規(guī)范與歐洲規(guī)范比較

可靠度規(guī)范較歐洲規(guī)范偏于安全，但是由于兩規(guī)范采用的整體穩(wěn)定折減系數(shù)的計(jì)算方法不同，造成數(shù)據(jù)離散性較大。在控制工況下，對(duì)于上弦桿，可靠度規(guī)范較歐洲規(guī)范安全儲(chǔ)備約增加12%。

5.1.3 疲勞計(jì)算對(duì)比分析

在不考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型中，除下弦桿外，其余桿件均是可靠度規(guī)范安全儲(chǔ)備最大。而對(duì)于下弦桿，疲勞計(jì)算的控制敏感點(diǎn)為整體節(jié)點(diǎn)部位，即文獻(xiàn)[2]中表3.2.7-2中的疲勞類型為12。建議針對(duì)此類型的疲勞強(qiáng)度做更深入的對(duì)比研究。

5.2 采用考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型計(jì)算結(jié)果

5.2.1 強(qiáng)度計(jì)算對(duì)比分析

在考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型中，各種工況下，可靠度規(guī)范較其余兩規(guī)范均是偏于安全的，相對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范，安全儲(chǔ)備約增加11%；相對(duì)于歐洲規(guī)范，安全儲(chǔ)備約增加16%。但可靠度規(guī)范與其余兩規(guī)范的安全系數(shù)比值離散性較大。對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范，依然是由于容許應(yīng)力法采用統(tǒng)一的安全系數(shù)，與極限狀態(tài)法采用不同的荷載分項(xiàng)系數(shù)原因造成的；對(duì)于歐洲規(guī)范，則是以下幾個(gè)原因造成比例系數(shù)差距較大：

(1)模型中鋼材與混凝土的彈性模量比值與我國(guó)規(guī)范不同；

(2)在計(jì)算溫度荷載時(shí)，不同溫度荷載有其組合系數(shù)，而我國(guó)規(guī)范未規(guī)定組合系數(shù)，僅說明可能同時(shí)發(fā)生的溫度荷載需組合；

(3)對(duì)于縱橫梁的計(jì)算跨度，我國(guó)規(guī)范按影響線長(zhǎng)度計(jì)，歐洲規(guī)范則有固定的計(jì)算規(guī)則，其計(jì)算跨度與影響線長(zhǎng)度有差距。

5.2.2 整體穩(wěn)定計(jì)算對(duì)比分析

在考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型中，可靠度規(guī)范較現(xiàn)行規(guī)范差距安全儲(chǔ)備有所增大，但二者之間差距不大，而歐洲規(guī)范安全儲(chǔ)備最小。值得注意的是，在“主力+溫度+橫附”及“主力+溫度+縱附”工況下，可靠度規(guī)范的安全儲(chǔ)備較現(xiàn)行規(guī)范小。這是由于在溫差作用下結(jié)合梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一個(gè)較大的內(nèi)力，而可靠度規(guī)范溫差效應(yīng)的荷載組合系數(shù)取0.8，而這種工況并不控制設(shè)計(jì)?？煽慷纫?guī)范規(guī)定對(duì)于溫度力控制設(shè)計(jì)的構(gòu)件，溫度荷載系數(shù)取1.2，可見可靠度規(guī)范對(duì)于溫度荷載的取值更加合理。

5.2.3 疲勞計(jì)算對(duì)比分析

在考慮橋面板參與結(jié)構(gòu)受力的模型中，可靠度規(guī)范疲勞安全儲(chǔ)備較現(xiàn)行規(guī)范小，小7%左右。

5.3 局部穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果及對(duì)比分析

3種規(guī)范均采用板件寬厚比的方式控制局部穩(wěn)定，對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范和可靠度規(guī)范，寬厚比限值是相同的，

5.4 連接計(jì)算對(duì)比分析

在可靠度規(guī)范及現(xiàn)行規(guī)范對(duì)于拼接板及螺栓強(qiáng)度要求均為與桿件等強(qiáng)(或1.1倍)，且采用相同的安全系數(shù)或抗力分項(xiàng)系數(shù)。在桿件截面相同的情況下，二者計(jì)算得出的拼接板厚度及螺栓個(gè)數(shù)是完全相同的，此處不再贅述。

6 結(jié)論

通過前面對(duì)比分析，可得出以下結(jié)論：(1) 對(duì)于剛度、自振頻率、梁端轉(zhuǎn)角等正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)限值，可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范基本相同。

(2)對(duì)于強(qiáng)度計(jì)算，可靠度規(guī)范計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)行規(guī)范相差不大，控制工況下可靠度規(guī)范的安全儲(chǔ)備略有增加。

(3)對(duì)于整體穩(wěn)定計(jì)算，可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范差距不大。由于可靠度規(guī)范溫差效用的荷載組合系數(shù)取0.8，在溫差效應(yīng)明顯的工況中，大部分桿件的安全儲(chǔ)備均比現(xiàn)行規(guī)范小，但這時(shí)溫度力并不是控制設(shè)計(jì)的。

(4)在考慮橋面剛度貢獻(xiàn)的模型中，歐洲規(guī)范強(qiáng)度計(jì)算較可靠度規(guī)范離散性較大，這是由于兩規(guī)范鋼與混凝土彈模比、溫度荷載的組合系數(shù)及縱橫梁計(jì)算跨度等不同造成的。

(5) 對(duì)于局部穩(wěn)定計(jì)算，可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定基本是相同的；連接計(jì)算，在桿件相同的情況下，可靠度規(guī)范與現(xiàn)行規(guī)范的計(jì)算結(jié)果是完全相同的。

[1] TB10002.1-2005 鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范[S] . TB10002.1-2005 Fudamental code for deign on railway bridge and culvert[S] .

[2] TB10002.2-2005 鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. TB10002.2-2005 Code for design on steel structure of railway bridge[S].

[3] TB10002.3-2005 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. TB10002.3-2005 Code for design on reinforced and prestressded concrete structure of railway bridge of railway bridge and culvert[S] .

[4] TBJ 24-1989 鐵路結(jié)合梁設(shè)計(jì)規(guī)定[S]. TBJ 24-1989 Code for design on steel-concrete composite beam of railway bridge[S].

[5] Q/CR 9300-2014鐵路橋涵極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)暫行規(guī)范[S]. Q/CR 9300-2014 Interim Code for Limit State Design of Railway Bridge and Culvert[S].

[6] Eurocode - Basis of structural design. BS EN 1990：2002[S].

[7] Eurocode: BASIS OF STRUCTURAL DESIGN ANNEX A2: Application for bridges (Normative). EN 1990 -Annex A2[S].

[8] Eurocode 1: Actions onstructures[S].

[9] Eurocode 2: Design of concrete structures [S].

[10]Eurocode 3: Design of steel structures [S].

[11]Eurocode 4: Design of Composite steel and Concrete Structures. ENV 1994-2:1997[S].

Design and Application Research of Railway Steel Truss Bridge Based on Theory of Reliability

ZHANG Shang

(Third railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142, China)

Currently, limit state method based on reliability theory has become the main design method of the international bridge engineering．Railway bridge code still use allowable stress method for structure design in our country． So，the code changes to limit state method is necessary. In this paper, a 96m steel truss girder bridge is selected, calculated and compared by current Chinese design code, new Chinese design code(based on reliability theory) and Eurocode. Rigidity, angles of rotation at bridge ends, track irregularity, natural frequency on serviceability limit states and strength, stability, fatigue strength , connection strength on bearing capacity limit states are calculated and compared. Comparative analysis proves new Chinese bridge design code based on reliability theory has appropriate safety factor.

reliability; normal use; bearing capacity; limit states; rigidity; strength; fatigue

2016-01-08

張上(1983-)，男，工程師。

1674—8247(2016)02—0020—04

U442

A