不完整结构系统同时考虑强度和刚度的可靠性分析

基于结构强度可靠性分析理论的基础之上,提出了不完整结构(结构系统中有部分元件已失效,但结构未变成机构仍具有一定的承载能力)强度、刚度可靠性的分析方法。该方法考虑了元件因强度失效对不完整结构系统强度、刚度可靠性的影响,同时导出了等效安全余量的形式,进而计算结构系统在失效各阶段的总体失效概率。并结合算例对结构系统在失效各阶段进行了强度、刚度的可靠性分析。算例表明,这样分析符合结构在使用各阶段可靠性的真实情况,从而为结构的合理利用起指导性作用。     

同时考虑结构系统强度和疲劳的可靠性分析

在以往的结构可靠性分析过程中,结构系统的静载和疲劳载荷失效情况大多是分别考虑的,这与许多实际工程结构(如船舶等结构)是不相符的.根据疲劳载荷造成的疲劳累积损伤对结构极限承载力的影响情况,研究了结构承载能力的可靠度计算方法.以结构累积损伤和结构初始抗力的形式给出了一个综合结构抗力变化历程的等效抗力,讨论了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的两种失效模式,并考虑了二者之间的相关性对结构系统可靠性的影响;用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,并用二阶矩方法计算各失效模式的可靠性指标;然后用PNET法计算结构系统可靠性.算例表明,虽然分别考虑静载或疲劳载荷作用下的结构系统可靠性较高,但综合考虑两种失效状态时,结构系统可靠性却较低.即疲劳累积损伤会降低结构的极限承载能力可靠性.因此,对结构系统同时考虑强度和疲劳的可靠性分析是必要,是符合工程实际的.     

大型舰船结构的可靠性研究

对具有多随机变量的大型船舶结构可靠性分析中的力学模型选取、安全余量建立、安全余量的敏度分析、减缩刚阵和反向节点力的公式推导等问题进行了研究.设结构是空间理想弹塑性梁板体系,以杂交梁元和加筋板格元来模拟三维结构体系,采用随机有限元计算结构系统的响应量;用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标;用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,通过对主要失效模式方程的线性化研究,计算各主要失效模式安全余量之间的相关系数;然后用PNET法计算结构系统的可靠性指标.在可靠性分析过程中,用随机有限元法对安全余量进行敏度分析,在提高可靠性分析效率的同时,也能指导设计,是必要而又十分有效的手段.最后给出了一个船舶的结构的算例,说明分析的有效性.分析表明,这些研究可提高具有多随机变量的大型结构系统可靠性分析的计算精度,为复杂结构系统可靠性分析奠定了一定的理论基础.     

装配式预应力混凝土结构梁柱组合件抗震性能试验研究

采用足尺模型试验方法对预压装配式预应力混凝土梁柱组合件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、滞回特性、骨架曲线、刚度退化特征、耗能能力、梁端转动变形等抗震性能指标进行了系统研究。试验及理论分析结果表明,预压装配式预应力混凝土梁柱组合件具有较强的耗能能力,能够满足抗震设防的要求。由于预应力筋的作用,卸载后残余变形较小,恢复性能较好。梁柱结合部位是该节点的关键部位,经过合理的设计,采取必要的措施,还可改进其耗能能力。     

二阶二次矩可靠性指标

在一阶可靠性方法的理论基础上 ,提出了二阶二次可靠性指标的计算方法 .该方法考虑了结构功能函数在设计验算点处泰勒级数展开的二次项 ,通过在标准正态空间中的旋转变换 ,去掉了泰勒级数二次展开项中各变量的耦合项 ,将结构功能函数变为单纯的二次项形式 .然后利用一次二阶矩方法算得的可靠性指标 ,并结合结构功能函数在设计验算点处的主曲率 ,给出了二阶二次矩可靠性指标的计算公式 .算例表明 ,该方法不仅不用求解结构功能函数二阶偏导矩阵的特征值和特征向量 ,计算过程简便合理 ,而且具有较高的精度 ,适合工程应用     

随机有限元法在不确定性分析中的应用

为了解决具有多个不确定性因素舰船结构系统的可靠性分析问题，这些不确定的因素包含结构元件的面积、长度、弹性模量、结构强度和外载荷等，服从统计规律，可作为随机变量处理。这样在结构系统的可靠性分析中，建立的极限状态方程，实际上是一个含有多随机变量的非线性函数，其中有的量（如位移等）难以用显式表达。在这种情况下，为了提高系统失效概率计算的精确性，采用了改进的一次二阶矩法和随机有限元法求解系统的失效概率。该方法简便合理，置信度高，适合工程的应用。     

遗传算法中"免疫算子"的构造与性能

文章在研究了遗传算法的编码方式、控制参数和算子操作之后,针对其全局收敛性不足的问题,在基本遗传算子的基础上采用免疫遗传算子和保优策略来防止交叉变异中的个体退化,保证遗传算法尽快收敛到全局最优解.阐述了“免疫算子”的构造及运行机理,分析了算法的性能.以25杆桁架结构可靠性优化问题作为例子说明该算法的优越性.结果表明该方法具有较好的收敛性和收敛效率,因此是一种可行的基于可靠性的结构优化策略.     

具有多随机因素结构系统的优化设计

提出了具有多随机因素的系统，即考虑结构元件面积，长度，弹性模量，结构强度和外载荷均为随机变量情况下，进行优化设计的方法，在这种结构中，极限状态方程是一个含有多随机变量的非线性函数，而且有些随机变量很难用显式表达，故采用随机有限元法进行可靠性分析，给出了系统可靠性指标的敏度表达式，用最佳矢量法求解系统可靠度约束下的最小重量设计问题，迭代过程中，采用梯度步和最佳矢量步进行计算，最后给出一个算例，表明该方法的有效性，该计教育处效率高，收敛稳定，适合工程应用。     

土木工程专业“双创型”人才培养的研究与实践

创新创业教育的实质是培养学生的创新精神和创业能力,这要求高等教育转变和拓展人才培养模式。文章以江南大学土木工程专业人才培养为例,从培养方案和运行机制、教学方法与内容改革、学科创新创业训练平台建设等方面进行深入分析,探讨构建培养机制、教学方法内容和创新平台三位一体的创新教育体系,以培养适应新时代需求的"双创型"土木工程专业人才。