桥梁结构作为重要的交通基础设施,其安全运营关系到交通正常运行和人民财产安全。然而在实际工程中,各种灾害严重威胁桥梁结构的安全使用。其中,火灾作为主要的灾害形式之一,会导致桥梁上部结构发生不可逆的损伤,使得桥梁结构性能和承载能力下降。当梁式桥上部结构遭受火灾后,其材料的力学性能随桥梁温度的提升而显著降低,导致桥梁失去大部分强度和承载能力。因此,如何准确分析火灾作用下桥梁上部结构力学性能的变化,对保障桥梁正常运行和人民生命财产安全具有重要意义。可靠性评估是一种准确、有效的结构性能评价方法,通过可靠性研究能分析结构性能的变化趋势,可以实现预警结构安全事故发生的目的。然而,关于此方面的现有研究成果较少,将可靠性用于分析火灾作用下预应力梁式桥上部结构性能,可以为火灾作用下的预应力混凝土梁构件的安全和加固等方面提供有价值的参考依据。因此,对于火灾作用下的梁式桥上部结构可靠性分析具有重要的研究意义和价值。本文要研究内容如下:1、确定了桥梁结构受火时材料性能的升降温曲线,总结了火灾前、后混凝土和钢筋的热工与力学参数变化规律,为本文模拟提供了基本的理论基础。介绍了可靠度计算中常用的计算方法,经过对比分析明确了Monte Carlo方法具有较高的精度和适用性。2、确定火灾条件下梁式桥上部结构的混凝土和预应力钢绞线非线性高温材料模型,通过有限元软件ANSYS建立火灾温度场作用下预应力混凝土梁式桥上部结构有限元模型。研究了不同火灾工况下,预应力单梁结构与简支铰接板结构的混凝土应力、应变、挠度和钢绞线应力、应变等静力学性能以及动力学性能的变化规律。结果表明混凝土的下缘拉应力、拉应变的变化幅度明显大于上缘压应力、应变的变化幅度。并且相对于局部受火工况,全梁受火对挠度及钢绞线应力、应变的影响更大,全桥起火条件下桥梁模态频率下降幅度最大可达到20.76%。3、基于Kriging插值法研究火灾作用下预应力混凝土梁式桥上部挠度、抗弯承载力和抗剪承载力的计算方法。结合火灾作用下的预应力混凝土梁的功能函数,通过Monte Carlo抽样法计算火灾作用下预应力单梁及简支铰接板的抗弯、抗剪及挠度可靠度指标,并分析随受火时间的变化规律。计算结果显示简支铰接板边板在受火过程中,抗弯、抗剪和挠度三种性能的可靠度均线性降低,火灾对简支铰接板边板抗弯承载力及变形的影响逐渐加剧,对抗剪承载力性能的影响逐渐减弱。