随着经济建设和交通事业的飞速发展,我国现有桥梁中相当一部分由于设计荷载标准偏低及其他环境复杂和超载使用,出现桥面龟裂、破损、钢筋锈蚀、混凝土碳化深度严重等问题,严重影响桥梁的正常使用,部分旧桥已经处于危桥状态。因此,对在役桥梁现状进行检测、鉴定和剩余寿命的预测,意义重大,引起了工程技术人员的广泛关注。在役桥梁结构的可靠性评定及其剩余寿命的预测是我国桥梁工程界亟待解决的问题。本文针对这一问题,运用时变可靠度理论,对在役桥梁结构进行时变可靠性分析和现状评估,并根据结构的衰减规律,对在役桥梁结构进行剩余寿命预测。本文所做的工作和取得的主要成果如下:1.总结了桥梁结构的检测内容,包括混凝土的强度、缺陷以及碳化深度的检测,钢筋锈蚀程度的检测,结构变形以及裂缝的检测等。2.归纳分析了结构可靠度的一些基本概念和基本理论,并提出了可靠指标一些常用的计算方法,如一次二阶矩法、JC法、蒙特卡罗方法等。3.本文考虑了结构构件材料性能、几何参数以及计算模式的不定性对桥梁结构抗力衰减的影响,同时考虑到抗力随时间的衰减,在借鉴前人研究成果的基础上引入了时间参数,建立了桥梁结构抗力的衰减模型。4.混凝土桥梁的荷载主要由永久荷载和可变荷载组成,基本可变荷载中主要部分是车辆荷载及其影响力。桥梁在服役过程中,影响可变荷载效应的参数都是随时间变化的随机变量,例如车辆荷载、轴重、桥上的车辆数、路面状况等。本文以交通部“公路桥梁车辆荷载研究”课题组调查得出的上述随机变量数据为依据,建立在役梁桥的荷载模型。5.目标可靠指标是结构可靠性鉴定的基本依据,目前,在役桥梁可靠度评定都没有考虑目标可靠指标的时变性,可能会导致评估结论出现偏差。对考虑目标可靠指标时变的在役桥梁动态可靠度评估方法进行探讨,并提出了结构可靠性等级评定的定量计算方法,将时变可靠度理论与现行的《工程结构可靠性鉴定标准》中的评定等级结合起来,提高了评定的客观性。6.以往结构可靠性分析都是采用静态可靠度方法,这与工程实际存在一定差距。本文在借鉴前人研究成果的基础上,引入时变可靠度理论,应用桥梁结构抗力衰减模型和荷载模型,建立桥梁结构对应于某一极限状态的时变可靠度的极限状态方程。7.由于抗力是关于时间的函数,本文首先将抗力离散化,然后通过建立桥梁结构关于某一时刻的极限状态方程,求出该时刻桥梁结构的时变可靠指标β(t),最后把时变可靠指标与结构的目标可靠指标[β]相比较,便可以评价桥梁结构的现状。8.应用ANSYS软件对混凝土简支梁桥进行静载试验模拟和模态分析,得到与现场试验吻合的结果。在混凝土简支梁桥剩余使用寿命的预测中,借鉴了建筑工程中的基于时变可靠性的分析方法,预测混凝土简支梁桥结构在一定可靠度水平下的剩余使用寿命。