矮塔斜拉桥是20世纪末才在出现我国的新型桥梁结构,由于其合理的受力、优美的造型以及强大的适应性,近十几年来在国内获得了广泛的应用。拉索作为矮塔斜拉桥中联系主梁与桥塔的重要传力构件,承受着全桥30%的荷载效应,其受力状态直接影响到了整个桥梁的安全运营。因此,研究拉索的疲劳特性对于整个桥梁的安全运营是非常必要的。为此,本文以内蒙古乌海市的乌海黄河特大桥为研究背景,对该矮塔斜拉桥的拉索进行疲劳可靠度的研究。本文的主要研究内容如下:(1)获取拉索的应力影响线。应用有限元软件MIDAS/Civil建立全桥的有限元模型,并对该模型进行模态分析,根据规范确定全桥的冲击系数;以道路设计荷载等级作为移动荷载,对拉索进行静动力分析,从中选取出最有代表性的拉索,并提取其应力影响线。(2)建立重载车辆疲劳荷载模型。对桥址附近的路段进行交通量的调查,并以数理统计理论对得到的数据进行统计分析,明确车流量数据中的各项要素的分布类型及参数,包括车辆组成、车重、车间距等等,基于MATLAB平台,采用Monte Carlo法建立重载车辆疲劳荷载模型。(3)基于MATLAB平台计算拉索的疲劳可靠度。将获得的重载交通疲劳荷载模型施加到拉索的应力影响线上,获取拉索的应力历程,用数值分析方法对其进行整理拟合得到拉索的等效应力幅概率模型。基于1860级钢绞线的S-N曲线,并结合CDM非线性连续累积损伤原理,采用重要抽样Monte Carlo法计算矮塔斜拉桥拉索的疲劳可靠度。(4)研究交通量增长和车辆超载等因素对拉索疲劳寿命的影响。基于MATLAB平台建立灰色模型GM(1,1),该模型可以预测此路段未来交通量的增长情况,以此计算在不断增长的车流量下拉索的累积疲劳损伤量;除此之外,超载现象也是110国道中经常出现并且影响拉索疲劳损伤的因素,分别控制车辆的超载比例、超载率和超载出现的时间等因素,得到在各种超载情况下拉索的累积疲劳损伤状况。根据以上的计算结果可以得知:相较于短拉索,长拉索的疲劳可靠度更小;交通量的增长极大地降低了拉索的疲劳寿命,使得拉索在100年后进入到迅速破坏的阶段;超载车的比例和超载率均会使拉索的疲劳寿命减小,在实际中应加强对两者的控制;超载现象对拉索的影响是不可消除的,但是越早对超载进行控制拉索的疲劳寿命就相对越长。