砼轴压构件时变可靠性的敏感度研究

分别给出了结构可靠度指标对随机变量的“分布参数”和“极限状态方程参数”的敏感度定义，用改进的JC法计算砼结构可靠度(包括时变与非时变)，用Matlab编制了计算敏感度的通用程序，并以砼轴压构件为例进行了计算。结果表明：与非时变相比，时变可靠度指标对“分布参数”的敏感程度发生了显著的变化。这对于设计、施工以及维修均具有重大的参考价值。     

海洋环境下CFRP加固梁的时变可靠度分析

建立了海洋环境下CFRP加固梁的时变抗力表达式,对影响抗力的相关变量做了统计分析,并根据Monte Carlo-JC法和Monte Carlo法分别编制了计算程序。通过将抗力简化为各时段的随机变量,Monte Carlo-JC法先用Monte Carlo法抽样得到各时段抗力样本值,进而获得抗力统计参数,然后用JC法计算构件的时变可靠度。结果表明,未加固梁的可靠度在开始几年变化不大,第5年后开始迅速下降;在第15年用CFRP加固后,可靠度大幅提高,到第30年仍具备较好的安全性。以Monte Carlo法的计算结果作为精确解,通过对比,证明上述采用的Monte Carlo-JC法是一种高效且偏安全的可靠度计算方法。     

深层搅拌桩复合地基沉降可靠性分析

在深层搅拌桩复合地基传统沉降分析的基础上，考虑影响复合地基沉降的众多不确定性因素，建立了复合地基沉降可靠度分析模型；将任意分布的随机变量映射为标准正态随机变量，从正态空间中可靠度指标的几何意义出发，建立了可靠度指标求解的优化模型，并利用Matlab优化工具箱的优化功能求解，得到可靠度指标及验算点坐标；结合具体工程实例分析了各随机变量的变异性对复合地基沉降可靠度的影响。     

Monte Carlo法模拟CFRP加固梁的抗弯可靠度

根据可靠性理论，编制了基于Marlab软件的Monte Carl。计算程序，直接产生服从各相应概率分布函数的随机变量数组，从而使编程过程大为简化，解决了Monte Carl。直接抽样困难的难题。通过对16根CFRP加固混凝土实验粱受弯实验，得到了随机变量的统计参量。采用基于Marlab的Monte Carlo法完成了对CFRP加固混凝土梁抗弯可靠度的数值模拟。结果表明，计算可靠指标与基于实验的AEOSM法计算可靠指标一致，且计算简便快捷。     

深层搅拌桩复合地基沉降可靠性分析

在深层搅拌桩复合地基传统沉降分析的基础上,考虑影响复合地基沉降的众多不确定性因素,建立了复合地基沉降可靠度分析模型;将任意分布的随机变量映射为标准正态随机变量,从正态空间中可靠度指标的几何意义出发,建立了可靠度指标求解的优化模型,并利用Matlab优化工具箱的优化功能求解,得到可靠度指标及验算点坐标;结合具体工程实例分析了各随机变量的变异性对复合地基沉降可靠度的影响。     

基于斯宾塞法的边坡地震荷载可靠度分析

针对边坡稳定性影响因素的不确定性,基于斯宾塞法,考虑多个参数对边坡稳定性影响的随机性,提出边坡稳定性可靠度分析的随机变量联合分布法。文中定义土体中内摩擦角φ、粘聚力c、容重γ为具有正态分布函数的随机变量以及水平地震系数kh为具有指数分布函数的随机变量,调用MATLAB中的正态分布函数和指数分布函数,构建地震条件下可靠度模型,分析各参数的敏感度对安全性系数的影响,其结果表明土坡中内摩擦角对边坡影响最大。     

预应力碳纤维板加固混凝土梁可靠度的研究

目前对利用预应力碳纤维板加固后混凝土梁结构安全性的分析方法中忽视了变量变异性的影响,而变量的变异性是可靠度分析中重要的组成部分.本文在已有研究的基础上,提出了利用预应力碳纤维板加固混凝土梁的极限状态方程,通过计算软件对算例中的混凝土梁利用预应力碳纤维板加固前和加固后的可靠指标进行计算并对其进行比较分析.分析结果显示,碳纤维板随机变量的变异系数和均值对预应力碳纤维板加固混凝土梁的可靠指标的影响是明显的.     

碳纤维布加固混凝土梁可靠度分析

在考虑滞后应变为随机变量的情况下,对二次受力碳纤维布加固混凝土梁发生受压破坏时的抗力进行了统计分析,得到抗力的统计参数和概率分布模型。对常遇荷载组合情况下碳纤维布加固梁的受弯承载力进行了可靠度校准分析,得到其可靠指标满足GB 50068—2001《建筑结构可靠度设计统一标准》推荐的二级结构延性破坏的目标可靠指标要求。在两种荷载组合下,住宅楼在永久荷载与可变荷载组合下的可靠指标较办公楼的可靠指标大,而永久荷载与风载组合下的可靠指标最低。在3种荷载组合下,风载控制时的可靠指标较永久荷载或可变荷载控制时的可靠指标小。     

锈蚀-疲劳作用下的砼梁桥失效概率分析

研究氯离子侵蚀、混凝土开裂和车辆荷载反复作用对钢筋混凝土梁桥结构抗力退化的影响,建立了砼梁桥在锈蚀疲劳作用下的结构抗力退化模型,采用蒙特卡洛法编写了相应的时变失效概率计算程序.以广东省某沿海砼简支梁桥为例,计算其时变失效概率,并预测其使用寿命.分析结果表明,在车流密集锈蚀-疲劳作用下,砼梁桥的时变失效概率远大于仅考虑锈蚀影响的时变失效概率,指出在分析砼梁桥可靠度时,应考虑车辆荷载反复作用对结构抗力退化的影响.     

伪蒙特卡罗法及其在边坡可靠度分析中的应用

在确定具有最小可靠度指标的滑动面（即临界可靠度滑动面）时,由于常规的蒙特卡罗法抽样耗时巨大,临界可靠度滑动面的获得较为耗时。对于均质边坡,利用简化Bishop法构建了可靠度分析的功能函数,设计了6种随机变量的标准差组合,假定了随机变量的4种抽样范围,利用抽样次数较小的蒙特卡罗法即伪蒙特卡罗法对随机生成的132组可行滑动面进行了伪可靠度指标的计算并与蒙特卡罗法计算得到的可靠度指标进行了比较分析,研究发现：只有一个随机变量的前提下,滑动面的伪可靠度指标与蒙特卡罗法计算的可靠度指标呈完全线性关系,在其它条件相同的情况下,伪蒙特卡罗法抽样范围越大,伪可靠度指标与蒙特卡罗法计算的可靠度指标之间的拟合直线斜率越小,反之亦然;伪蒙特卡罗法抽样次数越大,伪可靠度指标与蒙特卡罗法计算的可靠度指标之间的拟合直线斜率越大,反之亦然。对均质边坡,可应用伪蒙特卡罗法快速计算其临界可靠度指标。     

对新旧水工钢筋混凝土结构设计规范抗裂极限状态可靠度的验算

对原规范和新规范的水工钢筋混凝土轴心受拉、受弯、偏心受压和偏心受拉等构件抗裂极限状态可靠度进行了验算，验算结果表明两本规范４种构件的抗裂可靠度平均水平都能满足一般要求，而新规范的抗裂可靠指标较高。     

改性竹筋混凝土受弯构件力学性能试验研究

针对竹筋混凝土结构存在的问题,提出了多种对竹筋的改性方法。在此基础上,对12根采用不同配筋和不同改性方法的受弯构件(11根竹筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁)进行了试验研究,分析了不同改性方法和不同配筋率竹筋混凝土受弯构件的力学性能、破坏形态及其影响因素。研究结果表明：竹筋能有效提高混凝土受弯构件的承载能力;经过适当方法改性后的竹筋能确保竹筋和混凝土之间的有效粘结,其正截面强度计算可以采用平截面假定;竹筋混凝土受弯构件的破坏均为脆性破坏,其破坏形态与其截面配筋率有关。     

无设计依据的混凝土梁承载力可靠性评估

将荷载过程视为随机过程 ,考虑既有混凝土梁的抗力劣化过程 ,采用时变的可靠性计算式 ,在对实验结果进行分析基础上 ,对一座无设计依据的混凝土梁可靠性进行了评估     

配筋梯度混凝土梁极限承载力分析

采用高强高性能混凝土替换普通混凝土压区形成了配筋梯度混凝土受弯结构构件,该类新型结构构件可达到使相对受压区高度易于满足截面容许受压区高度的目的.结合拉压区为异强混凝土的配筋梯度混凝土梁试验,获得了极限压应变、极限变形以及纯弯段箍筋应变等,着重分析了承载能力极限状态下平截面假定的适用性以及两类混凝土的整体工作性能.提出了配筋梯度混凝土受弯结构构件正截面承载力计算方法,探索了该类梁塑性铰转动能力与曲率延性.为配筋梯度混凝土受弯结构构件承载能力极限状态计算提供了理论支持与试验依据.     

Numerical study on flexural behaviors of steel reinforced engineered cementitious composite (ECC) and ECC/concrete composite beams

Engineered cementitious composite(ECC)is a class of high performance cementitious composites with pseudo strain-hardening behavior and excellent crack control capacity.Substitution of concrete with ECC can largely reduce the cracking and durability problems associated with brittleness of concrete.In this paper,a simplified constitutive model of the ECC material was applied to simulate the flexural behaviors of the steel reinforced ECC and ECC/concrete composite beams with finite element method.The simulation results are found to be in good agreement with test results,indicating that the finite element model is reasonably accurate in simulating the flexural behaviors of the steel reinforced ECC flexural members.The effects of the ECC modulus,ECC tensile ductility,ECC thickness and ECC position on flexural behaviors in terms of ultimate moment,deflection and the maximum crack width of the steel reinforced ECC or ECC/concrete composite beam are hence evaluated.     

HRB500级钢筋混凝土梁受弯刚度试验

为了进一步研究高强钢筋混凝土梁的刚度计算方法,进行了15根HRB500级钢筋混凝土简支梁及2根HRB335级钢筋混凝土对比梁的试验,详细分析了HRB500级钢筋混凝土梁的受弯性能。结果表明：HRB500级钢筋混凝土简支梁正截面符合平截面假定,实测挠度比现行规范计算值略大,相对误差在6%左右,根据该试验和收集的部分高强钢筋混凝土梁的试验数据分析结果,提出了修正后适合HRB500级钢筋混凝土梁的刚度公式,且采用该修正后的公式计算HRB500级钢筋混凝土梁的跨中挠度具有更高的精度。     

钢筋混凝土随机有限元基本理论的研究（二）

在已建立的钢筋混凝土随机有限元理论的基础上进一步提出了可考虑各基本随机变量的实际概型分布的计算方法，使得可靠指标的计算更为准确；以钢筋混凝土适筋梁为例，导出了钢筋混凝土非线性随机有限元的计算步骤．     

盐冻环境下钢筋混凝土梁抗弯性能仿真分析

采用数值模拟技术同时考虑到混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能受盐冻融作用的损伤,对经历不同盐冻融循环次数后钢筋混凝土梁的抗弯性能进行了非线性分析,研究了其抗力性能受盐冻融循环作用的影响规律.结果表明:盐冻环境下梁抗弯性能退化的主要原因是由于混凝土力学性能的降低,而粘结性能退化对梁抗力性能的影响并不显著;盐冻融作用达到一定程度后钢筋混凝土梁的破坏类型会发生改变,将由适筋破坏转换为超筋破坏;梁端锚固区粘结性能的冻融损伤对梁抗力性能有一定程度的影响,尤其当冻融程度较严重时,梁的承载力较锚固良好时约有4％左右的降幅.     

混杂纤维材料加固混凝土梁刚度的试验研究

对混杂纤维材料补强加固钢筋混凝土受弯构件的破坏形态和极限状态进行了试验研究,分析了加固梁与对比梁的刚度变化,得出了混杂纤维加固增高混凝土梁可以有效提高原梁的刚度等试验结论,为实际工程加固设计提供了有用的指导。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能数值模拟

采用DIANA有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,同时根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋-混凝土界面的性能退化模型,通过试验验证了模型在锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能分析中的实用性。在此基础上,对锈蚀梁的梁拱作用转换和不均匀锈蚀梁的受力性能进行了数值模拟。结果表明：在钢筋端部锚固良好的情况下,剪弯段黏结破坏引起锈蚀梁的受力机制由梁作用向拱作用转换,且最终导致梁在使用荷载下的抗弯刚度降低34％～44％;纵向不均匀锈蚀梁的抗弯性能评价可简化为全跨均匀锈蚀梁,且计算承载力时宜取不均匀分布锈蚀率的最大值,计算刚度时宜取其平均值。