钢筋混凝土钻井井壁模糊可靠度分析

矿井井壁可靠性分析中存在大量不确定因素,主要是随机不确定性和模糊不确定性。钢筋混凝土钻井井壁因计算模式、材料强度、几何尺寸等不定性因素,统计分析得井壁的抗力和荷载效应均服从正态分布;该文利用钢筋混凝土钻井井壁可靠性原理和应用模糊数学理论,选降半梯形隶属函数,计算得模糊可靠性指标。对模糊可靠度与经典可靠度的比较,得到更接近工程实际的可靠度指标。并分析荷载效应容差和结构抗力容差对井壁模糊可靠度的影响。     

沥青路面结构的模糊可靠度分析

指出结构的可靠度不仅与确定影响因素和不确定影响因素有关,而且与破坏准则的模糊不确定性有关,考虑到这些不确定因素的影响,利用结构可靠度理论和模糊数学,讨论和分析了结构破坏的隶属函数的内涵,并提出了一种计算结构模糊可靠度的公式,并以沥青路面为例进行了分析。     

考虑空间变异性的在役钢筋混凝土梁桥失效概率评估

钢筋混凝土材料退化的两个核心问题为不确定性和空间变异性,首先架构了考虑空间变异性的在役梁桥概率评估方法。采用相关矩阵方法量化空间变异度,建立由无损检测数据确定纵桥向各测区材料参数相关系数矩阵的实用方法,且给出抗力相关性与单元(测区)功能失效相关性的计算方法。通过相关性分析研究在役结构抗力的主要影响因素,通过敏感性分析研究材料参数相关性与功能失效相关性的关系。结果表明评估在役钢筋混凝土梁桥需要考虑空间变异性,钢筋锈蚀率是功能失效相关性的主要影响因素;对于低可靠指标的结构(β<4.0),可靠指标不能灵敏地反映安全程度,建议直接采用失效概率来表达。     

挡土墙稳定性模糊随机可靠性分析

挡土墙稳定性的不确定性因素主要包括随机性和模糊性。基于模糊数学和概率统计理论,将模糊随机可靠性理论应用于挡土墙稳定性分析中。引入界限参数来确定模糊区域范围,用半梯形隶属函数表征状态函数从安全区、模糊区向破坏区的过渡,给出了模糊随机可靠性的计算方法。本文结合实例得出了在不同界限参数条件下的模糊可靠性指标,分析了模糊区界限参数的变化对模糊可靠性指标的影响,以及功能函数均方差对可靠性指标的影响,使挡土墙稳定性分析更为合理。本文为结构可靠性评价提供了新的思路,对其它工程设计有一定的指导作用。     

混凝土柱构件可靠性对随机参数的敏感性研究

为确定可靠性分析计算中的敏感性因素,提高分析结果的准确性,针对现有的结构可靠度对随机参数敏感度计算方法的不足,提出一种新的实用敏感度计算方法,用该方法分析了结构静强度可靠度计算中的敏感性因素.新方法通过定义一组无量纲敏感度指标,比较各随机参数对可靠指标的影响程度.考虑结构抗力随时间劣变和抗力不随时间变化两种情况,分别将该方法应用到在这两种情况下的随机参数敏感性分析中.在分析过程中,用随机变量来描述分析过程中的各种不确定性因素.每个随机变量用各自的概率分布形式和相应的分布参数描述.将该方法应用到不同受力状态下钢筋混凝土柱的敏感性分析中,得到影响钢筋混凝土柱可靠性的敏感性因素.研究结果表明:该方法能够求出各随机参数对结构静强度可靠度指标的影响程度.用理论和实例计算证明了新方法合理可行.论文的研究对结构的设计、施工和检测具有较大的理论和实践意义.     

模糊及随机信息下桥梁构件抗力演化特征分析

受时间、空间以及检测手段等的限制,服役桥梁结构抗力退化预测过程存在很大的不确定性,这些不确定性既包括模糊性又包括随机性。针对氯盐环境下钢筋混凝土桥梁中钢筋局部锈蚀,以一座拆除旧桥构件为背景,构建了模糊及随机信息条件下桥梁构件抗力演化分析框架,模拟了钢筋锈蚀率和强度退化概率特征,并结合试验结果进行了验证,在此基础上,进一步考虑锈蚀引起黏结退化影响,分析了构件抗力概率密度函数演化特征,得到了抗力均值和标准差时变特点和截口分布类型。研究表明:信息的模糊性对预测结果影响不容忽视,对于信息不完善的桥梁或构件,抗力预测分析过程中系统地考虑这些不确定性因素是必要的。     

基于评估使用年限的既有结构可靠度评定实用方法

在分析国内外关于考虑抗力和荷载效应时变性的结构可靠度研究成果的基础上,提出了既有结构基于评估使用年限的可靠度评定实用方法。分析表明,不考虑设计使用年限内的抗力退化时,结构累积失效概率与服役年数成正比。结构抗力随机过程模型采用服役起始点随机变量乘以一个确定的抗力衰减函数表示,则结构抗力随机过程可退化为随机变量。同时考虑结构在评估使用年限内的抗力退化和评估使用年限缩短引起的抗力需求调整,建立了既有结构基于评估使用年限的累积失效概率和可靠指标条件方程。为便于工程应用,用抗力平均退化系数和抗力需求折减系数表示可靠指标的动态变化,建立了既有结构评估的抗力-需求比实用表达式,并提出了不同评估使用年限下的抗力需求折减系数建议值。     

氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法

为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到最大限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.     

人工结构材料的质量控制与结构可靠度关系的探讨

<正> 结构材料性能是影响结构抗力诸因素中的主要因素,其质量波动直接影响到结构可靠度。所以,应根据人工结构材料可能达到的生产质量水平来确定结构设计可靠指标,并以此结构设计可靠指标来制约人工结构材料的生产质量。这是现代可靠度理论中的一个有机组成部分。本文对确定人工结构材料性能的生产限定质量水平,材料性能的质量控制与结构可靠度之间的关系,以及质量控制模式等几个方面的问题,作了理论上的初步探讨。一、生产限定质量水平的选择     

基坑支护方案确定的区间关联模糊优化方法研究

首先,在深入研究基坑支护方案确定之影响因素基础上,确定出其主要影响因素及评价指标,并根据影响因素与评价指标的层次性和模糊性特点建立出基坑支护方案确定的综合优化评价模型;其次,针对评价指标取值不确定性特点提出采用区间数表示其属性值的方法,并通过探讨有关区间属性值与区间数权向量确定方法及区间关联分析方法等问题,从而建立出基坑支护方案的区间关联度分析方法;然后,引进相对优势度分析方法,建立出基坑支护方案确定的区间关联模糊优化方法;最后,通过工程实例计算,并与其它分析方法进行对比分析,表明了该方法的可行性与合理性。     

新奥法隧道施工风险非线性模糊评判方法

在全面分析新奥法隧道施工风险影响因素基础上,首先确定主要影响因素,并根据其影响的模糊性与层次性特征建立新奥法隧道施工风险二级模糊综合评判模型;其次,通过深入研究各因素评价指标取值方法及隶属度函数选取原则,建立评价指标隶属度确定方法,并采用三角模糊数互补判断矩阵排序方法确定权向量,以体现评价指标重要程度取值的不确定性和专家判断的模糊性;然后,引进非线性模糊矩阵合成运算方法,反映评价指标极差值对评判结果的突出影响,进而建立新奥法隧道施工风险的非线性模糊评判方法,使新奥法隧道施工风险评价更具合理性与可操作性;最后,通过工程实例分析与计算,并与传统方法进行比较,表明了本文方法的可行性与合理性。     

海洋大气环境下钢筋混凝土梁可预期寿命设计方法

基于时变可靠性分析,采用荷载与抗力分项系数,提出了海洋大气环境下钢筋混凝土梁可预期寿命设计方法。首先,基于混凝土中Cl-传输模型确定了钢筋初始锈蚀时刻;其次,考虑钢筋锈蚀不均匀性对横截面积分布以及钢筋力学性能的影响,计算了锈蚀梁在预期服役寿命内的时变可靠指标;再次,对结构设计的初始目标可靠指标进行调整,从而保证结构在预期服役寿命内的最低可靠指标仍满足现行规范要求。在极限状态设计表达式基础上,通过可靠性分析计算了不同目标可靠指标调整值以及预期服役寿命要求下钢筋混凝土结构各构件梁荷载和抗力(受弯承载力)分项系数。最后通过钢筋混凝土梁的设计算例说明本文方法的有效性。     

海洋大气环境下钢筋混凝土梁可预期寿命设计方法

基于时变可靠性分析,采用荷载与抗力分项系数,提出了海洋大气环境下钢筋混凝土梁可预期寿命设计方法。首先,基于混凝土中Cl~-传输模型确定了钢筋初始锈蚀时刻;其次,考虑钢筋锈蚀不均匀性对横截面积分布以及钢筋力学性能的影响,计算了锈蚀梁在预期服役寿命内的时变可靠指标;再次,对结构设计的初始目标可靠指标进行调整,从而保证结构在预期服役寿命内的最低可靠指标仍满足现行规范要求。在极限状态设计表达式基础上,通过可靠性分析计算了不同目标可靠指标调整值以及预期服役寿命要求下钢筋混凝土结构各构件梁荷载和抗力(受弯承载力)分项系数。最后通过钢筋混凝土梁的设计算例说明本文方法的有效性。     

海洋大气环境下钢筋混凝土梁可预期寿命设计方法

基于时变可靠性分析,采用荷载与抗力分项系数,提出了海洋大气环境下钢筋混凝土梁可预期寿命设计方法。首先,基于混凝土中Cl-传输模型确定了钢筋初始锈蚀时刻;其次,考虑钢筋锈蚀不均匀性对横截面积分布以及钢筋力学性能的影响,计算了锈蚀梁在预期服役寿命内的时变可靠指标;再次,对结构设计的初始目标可靠指标进行调整,从而保证结构在预期服役寿命内的最低可靠指标仍满足现行规范要求。在极限状态设计表达式基础上,通过可靠性分析计算了不同目标可靠指标调整值以及预期服役寿命要求下钢筋混凝土结构各构件梁荷载和抗力(受弯承载力)分项系数。最后通过钢筋混凝土梁的设计算例说明本文方法的有效性。     

基于ANSYS的钢筋混凝土梁承载能力数值模拟分析

基于ANSYS有限元程序计算平台,对钢筋混凝土梁承载能力进行了数值分析;论述了混凝土结构非线性分析中的单元网格划分、裂缝张开闭合系数设置及收敛容差选取等问题;得到了梁破坏全过程的荷载–位移关系及梁破坏荷载的数值结果;将数值解与理论解进行分析比较,确定了误差成因及纵筋配筋率对破坏荷载的影响。     

既有RC桥梁时变可靠性分析

为了研究构件抗力劣化和车辆荷载对既有RC桥梁服役期间的可靠度影响,首先分析讨论了抗力的衰减模型,并将车辆荷载率视为随机变量。在此基础上,分析了不同的抗力衰减模型和车辆荷载对结构可靠性的敏感性。结果表明,行车道板抗弯失效模式的失效概率最大,车辆荷载对结构可靠性影响较大,抗力按不同的规律衰减导致结构的可靠指标降低趋势表现出不同的规律。     

在役梁桥弯曲抗力概率模型的确定方法

抗力的计算模式不确定性对在役桥梁的可靠度评估影响显著.按照从本构到结构的分析思路,采用纤维模型进行材料非线性分析以反映梁桥的弯曲承载力;基于检测数据的概率统计结果,采用Monte-Carlo抽样技术模拟梁桥的随机特性,建立了基于纤维模型的实测弯曲抗力统计技术,编制了随机弯曲抗力分析系统(FMRA),能够充分反映既有梁桥弯曲抗力的自身随机特性,可以准确确定评估目标结构自身的计算模式不定性.     

基于事件树的混凝土桥梁全寿命检测维修策略

文中采用事件树模型以桥梁全寿命总成本最小为目标,采用可靠指标限值作为约束,建立钢筋混凝土桥梁全寿命最优决策方法。研究抗力退化、检测精度和失效造成的损失等对结构全寿命总成本的影响,进一步确定对检测与维修策略的影响。研究表明,随着检测次数的增加,桥梁全寿命周期总成本先减小并达到最优而后增加,可靠指标一直增大;抗力退化严重时需要更多的检测和维修确保总成本达到最优;检测精度和失效造成的损失影响总成本更显著。     

沈阳城区挖孔桩单桩竖向承载力可靠度研究

为采用概率极限状态法设计挖孔桩,引用无量纲随机变量的极限状态方程,结合沈阳城区人工挖孔桩的试桩资料,对其竖向承载力进行可靠度分析;然后采用JC法计算可靠指标,得到沈阳地区建筑地基基础规范中挖孔桩的目标可靠指标和抗力分项系数,并对影响可靠指标的各种因素进行分析。研究结果表明,荷载效应比和荷载组合形式对可靠指标有一定影响,抗力概型分布对可靠指标的影响较大,抗力分项系数受荷载组合型式和荷载效应比的影响较小。     

基于Info-Gap理论的地下结构稳健性分析方法

围绕基于Information-Gap(I-G)理论的地下结构稳健性方法展开研究。首先,根据地下结构输出响应模型中不确定参量可能的取值范围及不同波动幅度对结构安全性能的影响,采用I-G模型量化处理不确定参量;其次,通过地下结构失效准则确立输出模型响应值与临界值之间的关系,由此构建稳健函数,并将结构发生失效前能够容许的不确定参量之最大波动幅度值定义为稳健可靠性指标来度量地下结构的可靠程度,从而形成了基于I-G理论的地下结构稳健性分析方法。最后,以某隧道衬砌稳健性分析为例,详细展示了地下结构稳健性分析的具体实施流程。工程算例表明,稳健可靠性指标反映了结构性能主动抵抗不确定性参量变化的能力。稳健性方法为不易得到不确定性因素足够信息的地下结构可靠性分析开辟了一条新途径。