住宅结构可靠性分析

在结构可靠度理论的基础上，系统地分析了当前住宅结构的可靠性水平，并阐述了楼面活荷载取值标准对住宅结构可靠度的影响，为住宅结构可靠度设计奠定了基础。     

考虑抗力随时间变化的结构可靠度分析

在荷载、环境和材料内部因素的作用下，结构的性能会逐步劣化。结构性能的劣化使得结构的实际可靠度比预设计的可靠度低。本文论述了结构性能劣化的原因，提出考虑抗力变化的结构可靠度的分析方法。本研究提出的方法简便易行，且形式上能够与现有的结构可靠度分析方法相协调，因而可以作为劣化结构可靠度分析的参考方法。     

概率极限状态设计法计算扣件式钢管脚手架整体稳定性的研究

概率极限状态设计法是目前结构设计计算方法的全称．也是当前国际上结构设计先进的方法。它是以结构的失效概率来确定结构的可靠度，并采用调研、分析等方法，按照不同材料、形式、尺寸找出不同的可靠度指标，用以衡量结构的可靠度。这种设计方法的优点是可以使所设计的结构各类构件在不同情况下，有大致相同的可靠度，因而可以在宏观上做到合理地利用材料。     

关于结构设计可靠性的探讨

按照规设计准则进行结构设计，只保证了结构构件极限状态的可靠度对目标可靠度的最小偏离，实际上无法得知构件的状态究竟是安全的还是不安全的；并且对于复杂的结构，规范难以保证分项系数的合理性。此时应该如何判断结构件设计的合理性：为此从结构设计中设计参数的确定方法出发，通过对设计过程进行几何描述，指出按照传统的设计方法得到的设计参数并不一定能保证结构构件的可靠性。问题解决的方法是对结构构件进行可靠度分析。通过对文末一个算例的分析，说明了以可靠度理论为基础的设计参数确定准则。     

抗震结构可靠度分析及其应用

对抗震结构可靠度理论进行了分析和研究，并结合可靠度应用，介绍了在罕遇地震时用位移控制结构的抗震能力，平面规则性超限工程的设计和底部框架抗震墙房屋的抗震结构可靠度的研究和应用。     

基于结构可靠度理论的公路桥梁设计研究

公路桥梁设计采用结构可靠度理论,可有效提高设计可靠度,使桥梁结构设计更具实用性、经济性和安全性。从介绍结构可靠度的概念入手,详细阐述了基于结构可靠度理论的桥梁设计要求、目标可靠度的确定,以及桥梁结构优化设计,对公路桥梁结构设计有一定的借鉴作用。     

浅议可靠度方法在桥梁结构优化设计中的运用

阐述了结构可靠度的基本概念,介绍了基于可靠度的桥梁结构优化设计的一般方法,提出了结构可靠度分析与计算的一般思路,指明了基于可靠度的桥梁结构优化设计基本思想以及发展方向。     

结构设计基准期与设计工作寿命的关系

《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999)的批准颁发,标志着我国工程结构设计将全面转向以概率可靠度理论为基础的可靠性设计方法上来。结构的设计基准期是结构可靠度理论的一个基本概念,但是目前工程界对这一时间概念仍然十分含混。本文以可靠度设计为核心,探讨设计基准期在结构可靠度设计中的作用,以及它与其他几个时间概念之间的关系,并对今后可靠度设计理论在工程界的推广应用提出一点建议。     

基于可靠度的桥梁结构优化研究

介绍了确定性设计与概率设计,进行了基于可靠度的桥梁结构优化研究,给出了基于可靠度的桥梁结构优化模型,指出只有采用以结构可靠度概率为依据的概率设计方法,才能得到真正符合客观实际的设计方案。     

基于整体承载极限状态的钢结构可靠度设计方法及其在门式钢刚架设计中的应用

本文提出了基于整体承载极限状态的钢结构可靠度设计思路。这种思路建立在钢结构整体非线性分析和验算的基础上,并确保结构整体而非构件的可靠度水平,使结构整体的实际可靠度水平尽可能地接近于设计的目标值。本文针对门式钢刚架结构建立了一套实现这种设计的方法,包括结构整体非线性分析、结构体系可靠度计算以及实用的设计表达式。通过三个门式钢刚架结构设计实例比较了传统的构件设计方法,不考虑体系可靠度的整体承载极限状态设计方法和本文考虑体系可靠度的整体承载极限状态设计方法的设计结果,说明本文所提出设计思想的先进性。     

基于逆可靠度法的钢管混凝土拱肋稳定性分析

针对钢管混凝土拱肋稳定性评估指标单一的问题,提出了一种基于逆可靠度分析的拱肋稳定安全系数评估方法。该方法通过一次逆可靠度算法将稳定安全系数和可靠指标联系起来,求得的稳定安全系数满足预先给定的目标可靠指标,同时考虑结构中存在的不确定性因素,从而建立起具有目标可靠指标和稳定安全系数的拱肋稳定性评估方法。运用所提方法对一工程实例进行计算,并进行参数分析。计算结果表明,随着目标可靠指标的逐渐增加,拱肋稳定安全系数呈递减趋势;折减系数对拱肋稳定安全系数的影响显著,钢材强度对拱肋稳定安全系数的影响相对较小。     

基于有限元可靠度反分析的钢管混凝土拱稳定设计方法

提出了一种基于有限元可靠度反分析求解钢管混凝土拱稳定安全系数的方法,并通过自编程序和通用有限元分析软件ABAQUS相结合将其实现。上述方法将拱的稳定安全系数引入稳定设计的极限状态方程,进而在给定目标可靠指标的前提下基于可靠度反分析求解该系数。对于已有的钢管混凝土拱模型试验,分别基于上述方法求解面内稳定和面外稳定对应的安全系数。计算结果表明,该方法具有较高的效率和较好的适用性;计算得到的拱面内稳定安全系数受加载方式的影响很小;采用弹性理论计算得到的拱面外稳定安全系数约为非线性理论计算结果的2倍;抗力不确定性和荷载不确定性对钢管混凝土拱稳定安全系数的影响均较大,且不考虑抗力和荷载不确定性影响的稳定安全系数偏于不安全。     

冷弯薄壁型钢组合墙体受剪性能研究综述

根据对冷弯薄壁型钢结构体系传力路径的分析,承受和传递水平、竖向荷载的组合墙体的受力性能对整个结构的抗震性能至关重要。按照从局部到整体的顺序,依次对国内外开展的墙体龙骨、墙面板连接件和组合墙体的抗震性能的研究进行综述。结合对国内外具有代表性的剪力墙受剪试验结果进行的统计分析,分别给出墙面板、墙面板连接件、钢龙骨框架、墙体高宽比、墙体开洞及加载类型对墙体受剪承载力的影响。部分墙体受剪试验结果与中国规范相应的设计参考值进行对比,指出按线性内插得到的由大间距连接件连接的墙体受剪承载力规范参考值趋保守。按照中国规范给出的抗力分项系数值进行可靠度计算,计算结果表明规范的设计参考值不能很好的符合目标可靠度为3.2的要求。按文献建议调整抗力分项系数后的计算结果与目标可靠度吻合良好,但应进行更多的研究寻求合理的抗力分项系数值。最后对该类结构体系抗震性能研究领域需要深入研究的问题提出了建议。     

基坑土钉支护安全系数的强度参数折减有限元方法

针对基坑土钉支护讨论其安全系数的强度参数折减有限元计算方法,包括土钉支护体系的三维有限元模型、安全系数的折减强度参数计算、极限状态的确定以及极限状态下的计算方法等。按所建议方法,编制了三维有限元计算程序,并给出算例,展示了所建议计算模型和方法的有效可靠性。此外,还对有限元方法计算的安全系数与现行土钉支护规程建议公式所计算安全系系数的可比性进行了讨论。     

Reliability analysis of roof wedges and rockbolt forces in tunnels

The ambiguous nature of the factor of safety is first discussed in the context of a symmetric roof wedge of a circular tunnel, where two different definitions of the factor of safety are shown to be reconcilable when using the reliability index computed with the first-order reliability method (FORM). The probabilities of failure based on the second-order reliability method (SORM) are also obtained for comparison with those of FORM and Monte Carlo simulations. The FORM and SORM analyses are then applied to a circular tunnel supported with elastic rockbolts in a homogeneous and isotropic elasto-plastic ground with the Coulomb failure criterion. The similarities and differences between the ratios of mean values to design-point values, on the one hand, and the partial factors of limit state design, on the other hand, are discussed. Finally, all this is used to show how a reliability-based design can be performed to obtain the length and spacing of rockbolts for a target reliability index.     

Reliability of corroded thin walled pipes repaired with composite overwrap

Current design codes provide two design methods: allowable stress/strain design and limit state design. Design in the current pipework composite repair codes is based on the allowable design method and only two safety factors are applied to the ultimate strain of the composite layer and to the yield stress of steel. On the other hand, safety factors are applied to each of the load and resistance parameters in the limit state design method. The limit state design method is probabilistic based in which the safety factors are calibrated based on a target reliability index. In this study, an investigation into the reliability of rehabilitated pipelines is conducted. The limit state function is defined based on ASME PCC-2, and reliability analysis is conducted using the AFOSM method. Results show that ASME PCC-2 generally provides adequate safety although the level of safety is not uniform for different percentages of corrosion. Comparing the achieved results and the ISO 2394 target reliability indices, some resistance factors are proposed.     

考虑时变可靠度的再生混凝土结构设计

由于再生粗骨料来源和废混凝土工程服役情况的复杂性,导致再生混凝土的性能表现出明显的离散性和时变性特点。为保证再生混凝土构件服役期内安全可靠,以再生混凝土的时变应力-应变曲线、碳化性能、保护层开裂等研究成果为基础,同时基于构件的时变可靠度分析,发现再生混凝土抗压强度、梁配筋率、保护层厚度、碳化系数以及钢筋锈蚀率对可靠指标影响显著,进而提出了保证再生混凝土构件时变可靠度水准的方法。结合已经确定的再生混凝土材料分项系数,提出了保持再生混凝土抗压强度标准值与普通混凝土相同,提高构件纵向配筋率/配箍率的设计方法。并给出了考虑时变可靠度的再生混凝土构件承载力计算式,可用于再生混凝土结构设计。     

重力坝深层抗滑稳定可靠度分析研究

为了解决三维安全系数在现有的重力坝设计规范中无法参照的问题,利用基于塑性极限分析理论的三维边坡稳定分析方法对重力坝抗滑稳定的安全系数进行了求解,并且采用Rosenbleuth法计算求解了可靠度指标,从而对重力坝深层抗滑稳定的可靠性进行了研究分析。算例和工程实例表明,通过可靠度指标可以对三维边坡的稳定性从失效概率方面加以解释说明。     

利用差分法计算基于Spencer分析模式的边坡稳定可靠度

首先研究边坡稳定Spencer分析模式的过程和特点,归纳出安全系数的计算流程,发现Spencer模式下边坡稳定可靠度计算的难题在于安全系数是隐函数,导致偏导数无法计算,由此引进差分方法近似求解偏导数问题。其次依据复合函数求导方法,推导采用验算点方法求解Spencer模式下边坡稳定可靠度过程中各项偏导数的计算公式和可靠度指标的线性逼近循环迭代方法。基于上述研究,给出完整的验算点求解Spencer模式边坡稳定可靠度方法的7个分析步骤,以及每一步骤中的具体计算方法。最后采用该方法分析一个工程问题,并与蒙特卡洛模拟结果进行比较。结果表明,两者的计算结果十分接近;该方法精度可满足工程要求,同时工作量大大少于蒙特卡洛模拟方法,具有较好的工程应用价值。     

基于一次逆可靠度法的边坡稳定性分析

本文从逆可靠度设计思路出发,解析并采用基于逆可靠度的边坡稳定性分析方法,对某边坡的安全系数进行了分析。结果表明,忽略参数的不确定性将会导致过高估计边坡安全系数。最后,讨论了可靠度水平与边坡安全系数的变化关系。