FRP筋混凝土梁受弯正截面承载力可靠度评估

将JC法与Monte Carlo随机抽样方法结合,对ACI 440.1R-03技术报告(简称ACI指南)和ISIS设计手册3(简称ISIS指南)中正截面受弯承载力的设计条款进行了可靠度评估.研究表明,对于两指南,混凝土强度和FRP筋特性分别是影响混凝土压碎破坏模式和FRP筋拉断破坏模式下抗力均值及其方差最重要的影响因素.可靠度水平在两种不同破坏模式之间将会发生跳跃,但在各自破坏模式状态下,可靠度水平基本不随FRP筋相对配筋率的变化而变化.对于ACI指南,不同FRP筋对应的可靠度水平相差不大,均偏于保守,而对于ISIS指南,相差悬殊的FRP筋强度折减系数也导致可靠度水平相差较大,CFRP筋拉断破坏模式对应的可靠度指标明显低于混凝土压碎破坏情况,无论何种破坏模式,配置GFRP筋情况下的可靠度水平过高.     

FRP配筋混凝土结构可靠度设计

从FRP材料性能参数的概率预测到混凝土构件的可靠度分析,回顾了FRP配筋混凝土结构可靠度研究的国内外现状.由回顾可知,目前各个方面的相关研究工作才仍处于起步阶段,许多有关FRP的抗力折减系数和材料强度折减系数大多建立在对混凝土结构设计规范中系数修正的基础上,没有经过严谨的可靠度研究,在工程实践中存在一定的盲目性;有些折减系数过于保守的取值既造成了材料的大量浪费,在某些情况下又不一定能提高构件的可靠度水平;对于脆性材料FRP的引入所带来的潜在危险性的认识还不充分.为了使得研究工作更具有系统性和合理性,研究工作必须在基于概率的设计理论框架中进行,如:建立完整FRP基本力学性能参数统计数据库,分析各种可能失效模式的可靠性,充分考虑多种因素对目标可靠指标取值的影响,发展FRP加固混凝土构件时变可靠度计算方法,研究FRP对加固后体系可靠度的影响以及从可靠度角度控制使用阶段设计,等.     

中、美规范中受压构件的正截面承载力计算

对中国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）和美国ACI 318M—05规范中钢筋混凝土受压构件的最小和最大配筋率、正截面轴心受压、偏心受压承载力及其配箍构造的规定进行了对比分析。结果表明：对于轴心受压构件,美国规范中受压承载力的折减系数小于中国规范;随着受力状态由大偏心受压向小偏心受压过渡,美国规范抗力折减系数的变化与构件的受力破坏特征有关,而中国规范的抗力折减系数基本不体现大、小偏心受压构件受力破坏特征的影响;对于高强混凝土,中国规范在确定混凝土材料强度标准值时引入了脆性系数,而美国规范通过较高的配箍率规定来保证高强混凝土构件的受力破坏特征与普通混凝土一致。     

基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正

安全系数是边坡稳定性分析中的一个有指导意义的概念,强度折减法可根据计算结果自动获得安全系数.其不足之处在于:已有的自编强度折减程序偏差较大;岩土材料有2个强度指标黏聚力c与内摩擦角的正切值tanφ,若采用同一个折减系数,意味着在折减过程中这2个指标将按同一比例下降,但实际情况并非如此.本文以FLAC3D求解安全系数的过程为基础,探讨了自编强度折减程序的精度以及结果偏差问题;针对强度折减数值计算过程中的不足之处进行试验,得到c与tanφ之间的折减相关系数,由此提出一个较为合理的修正系数β以修正精度和偏差.经检验:自编强度折减程序求解的安全系数呈阶梯状规律分布,且与定义的安全系数上、下限之差的临界值呈一定关系;文中提出的修正系数能较好地修正自编强度折减程序的偏差,安全系数的误差率控制在±0.5%以内,提高了计算结果的精度.     

波形钢板钢管混凝土柱的极限承载力

提出了波形钢板钢管混凝土柱的有限元分析方法,采用正交异性板来模拟波形钢板。应用ANSYS通用程序对算例进行了分析,并应用有限元方法分析了偏心率、长细比2个主要参数对波形钢板钢管混凝土柱极限承载力的影响。结果表明：可采用稳定折减系数和偏心率折减系数相乘的计算公式来考虑二者对波形钢板钢管混凝土柱极限承载力的影响,其中偏心率折减系数可采用《钢管混凝土结构设计与施工规程））（CECS28：90）的计算公式;稳定折减系数应将换算长细比乘以考虑柱肢的钢材型号和混凝土强度等级的材料修正系数,然后采用《钢管混凝土结构设计与施工规程》（JCJ01—89）的稳定系数计算方法。     

有黏结预应力FRP筋混凝土梁的抗弯设计

为了研究非预应力钢筋对预应力FRP筋混凝土梁抗弯性能的影响,本文定义了各种破坏模式,推导了相应的承载力计算公式,对抗弯强度的折减系数进行了分析,并通过文献中的试验数据对设计公式进行了校核,最后对体内有黏结预应力FRP筋混凝土梁的抗弯设计提出了建议.     

基于强度折减法的抗滑桩加固边坡可靠度分析

抗滑桩是一种常用的边坡加固方法。由于天然土体存在不确定性,导致抗滑桩加固边坡的稳定性也存在不确定性,采用可靠度方法可定量考虑上述不确定性。为更加真实地反映不同抗滑桩加固位置下边坡的滑动面,采用强度折减法来计算边坡的安全系数。基于可靠度理论提出一种抗滑桩加固边坡的稳定性评价方法,采用一阶可靠度与响应面法相结合的方法计算边坡的失效概率。为方便应用,开发了基于FLAC^3D的抗滑桩加固边坡可靠度分析程序。采用钢管混凝土桩加固边坡的算例计算结果表明,抗滑桩的加固位置和桩间距对加固边坡的可靠度有重要影响,在相同的桩间距条件下,边坡可能存在一个最优抗滑桩加固位置。     

中美FRP筋混凝土梁正截面承载力计算的对比研究

基于FRP筋混凝土梁的设计理论,从结构构件的设计表达式、混凝土强度取值、FRP筋强度取值、正截面受弯承载力计算公式和实例计算结果,分析对比我国规范《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》(GB50608—2010)和美国规范ACI440.1R-15之间的差别与联系。结果表明,两国规范在计算FRP筋混凝土梁正截面受弯承载力都要考虑一定的安全系数,无论纵向配筋率小于界限配筋率还是大于界限配筋率时,美国规范的强度折减系数都比我国规范要大一些,并且随着配筋率的增大,受弯承载力也随之增大。     

FRP筋混凝土受弯构件挠度可靠度分析

依据蒙特卡洛法可靠度计算理论,借助MATLAB工具,基于规范给出的挠度正常极限状态下的功能函数,通过具体计算实例,逐一改变跨度、高度、配筋率、混凝土等级,分析各随机变量对挠度可靠指标的影响。计算结果表明:对FRP筋混凝土受弯构件挠度可靠指标的影响由大至小依次为配筋率、弯矩效应比、截面高度、有效跨度、混凝土强度;配筋率应作为FRP筋受弯构件设计的重要指标,控制在0.5%左右;控制FRP混凝土受弯构件的跨高比能有效增加挠度控制的可靠指标。     

钢筋混凝土深梁局部承压的试验研究及可靠度分析

本文论述了筋钢混凝土深梁局部承压的特点和破坏形态。通过对34个发生局压破坏的深梁试件的分析表明,深梁的局部承压可靠度按TJ10-74规范的公式进行验算时能满足要求。但按新修订的规范验算时,因局部承压计算底面积Ab取值偏大,使局压强度提高系数β_■~(**)的取值偏高,无论按新规范的公式或按局压专题组原建议的公式验算,其可靠度均不能满足要求。本文给出深梁局压强度提高系数β_■的修正公式,进行了可靠度分析,并给出了深梁不需进行局压验算的最小支承长度。     

基于RCM的冶金单体设备预防性维修模型

应用以可靠性为中心的维修（RCM）方法对冶金单体设备的维修策略进行研究。以开卷机为具体对象,引入役龄回退因子对设备役龄进行修正,采用威布尔分布对设备的故障间隔时间进行拟合,得到设备的故障率函数,并以设备维修总成本最小化为目标,建立基于可靠性和经济性约束的不完全预防性维修模型。通过一个算例对该模型进行了验证。     

边随机无向网络K－终端可靠度算法

应用分解定理和等可靠庆简化技术,提出了一个计算边随机无向网络的Ｋ－终端可靠度算法．此算法已经用Ｃ语言编程,计算了一些测试网络和实用网络．     

柴油机曲轴疲劳强度影响因素研究分析

利用PRO/E建立了曲轴三维实体模型,采用ANSYS对曲轴疲劳强度的影响因素和应力分布进行了计算分析。讨论了曲柄臂厚度改变对结构强度的影响;主轴颈圆角半径和转速改变对最大正应力和剪应力的影响;不同连杆轴颈油孔结构对曲轴疲劳强度的影响。进行的疲劳强度试验验证结果表明：通过对轴颈圆角半径等局部结构参数的合理选择,可以提高曲轴可靠性。     

结构安全系数和非概率可靠性度量研究

研究了用区间变量描述不确定参数时,结构安全系数和非概率可靠性度量及其相互关系．讨论了中心、非概率及区间三种安全系数的关系．对可靠性指标、集合可靠度两种非概率可靠性度量进行了对比分析．最后建立了安全系数和非概率可靠性度量的函数关系．研究结果拓展了结构非概率设计理论．     

对数正态分布的环境因子

推导了对数正态分布两个环境因子,分别对它们进行了点估计和区间估计,并给出了利用环境因子进行两种环境条件下参数转换的具体形式,且以实例予以说明。     

含失效节点网络可靠性的分解定理

通过对含有不可靠（失效）节点的Ｋ－终端网络可靠性的研究，推导出在该条件下网络可靠性的分解定理，从而得到计算网络可靠度的一种用效方法。     

动态可靠性分配数字仿真算法在电动助力器中的应用

本文首次采用动态可靠性分配仿真算法,对一电动助力器可靠性进行仿真分析,由此,可以揭示该系统的薄弱环节,为该系统的研制工作提供有力的科学根据。     

山区高路堤稳定可靠度分析研究

采用可靠度分析的验算点法,对山区高路堤稳定问题进行了研究,研究了土性参数的各种统计特性对山区高路堤稳定可靠指标的影响和路堤高度与路堤稳定系数的关系,回归统计了可靠指标和稳定系数的近似直线关系方程。     

含裂结构脆性断裂的失效概率计算

采用随机有限元法研究结构脆性断裂的失效概率问题借助于能描述裂尖奇异应变场的裂尖元,将随机有限元法扩展到概率断裂力学的研究领域,简化了应力强度因子对各随机变量的求导过程,针对各随机变量的不确定性,计算了应力强度因子的统计矩,并利用优化确定了可靠性指标,采用一阶可靠性方法给出脆性断裂的失效概率,I型断裂的算例表明了计算模型和方法的有效性。