基于模糊失效准则的混凝土结构横向裂纹可靠度

针对现行国家标准尚未给出混凝土结构构件正常使用极限状态下目标可靠度指标的情况,提出了基于模糊失效准则的混凝土结构构件正常使用状态下的可靠度分析方法。构造混凝土模糊隶属函数,通过建立等效功能函数方法使混凝土结构模糊可靠度问题转化为传统可靠度计算问题。通过JC法求解,计算出正常使用状态下混凝土结构构件横向裂纹的模糊可靠度指标。与传统分析方法相比,考虑模糊性后混凝土结构可靠度下降,这点为今后混凝土结构设计提供理论支持。     

寒区混凝土建筑物抗冻耐久性等级的模糊判据

根据黑龙江省水工混凝土冻融破坏的特征，提出一种评估寒区中小型水工混凝土建筑物抗冻耐久性等级的方法。计算混凝土结构及构件的耐久性模糊综合评价值，划分出耐久性等级的模糊综合评价范围，提出相应的管理及维修加固措施。     

基于可靠度的混凝土梁耐久性优化设计

传统的钢筋混凝土结构优化设计几乎不考虑结构耐久性的要求．本文对允许钢筋部分锈蚀的混凝土梁构件，根据结构安全、适用、耐久三方面的要求，建立了基于可靠度的耐久性优化模型，并利用遗传算法对其进行优化计算．研究发现结构耐久性与气候、使用环境及养护时间有关，提高混凝土强度等级和保护层厚度可以改善结构的耐久性．估算失效费用对结构总成本和优化策略有很大影响，当失效费用较低时，宜通过增加保护层厚度来保证结构的耐久性；当失效费用较大时，采用高强度混凝土比较经济．     

在役钢筋混凝土结构模糊碳化寿命的随机分析

混凝土碳化及由此引起的钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最主要因素,碳化寿命理论是结构寿命研究的基础.根据结构所处环境相对湿度的不同,对钢筋开始锈蚀时间进行了修正,用模糊随机可靠度理论分析了结构的碳化寿命.     

基于耐久性的在役结构可靠性分析

在荷载、环境和材料内部因素的作用下,钢筋混凝土结构的性能逐步劣化,结构的实际可靠度不断降低,基于混凝土碳化、混凝土保护层锈胀开裂和锈胀裂缝宽度3种不同的耐久性极限准则,提出了在役结构动态可靠度分析方法并对相关统计参数的取值进行了探讨.     

锚喷支护结构模糊可靠度理论分析

锚喷支护结构分析中存在很大的模糊性，支护结构的失效是一个模糊随机事件。本文在概率可靠度理论的基础上，运用模糊数学的原理与方法，建立了锚喷支护结构模糊可靠度分析的数学模型，并提出了相应的计算方法。①     

冻融循环和碳化交替作用下的混凝土耐久性

采用单边冻融和一维碳化的方法,在冻融循环和碳化交替作用下,研究混凝土耐久性能的演变规律及其与气孔结构变化的关系.结果表明,在交替作用早期,碳化能够阻止部分冻融产生的气孔结构衰变,但随着交替作用周期的延长,碳化不断消耗孔壁周围的钙电子层,破坏气孔体系的稳定.在交替作用早期,碳化有利于提高混凝土的抗冻耐久性,但到后期,碳化反而加速混凝土的冻融破坏.在实际工程中进行混凝土结构抗冻耐久性设计和使用寿命预测时,必须考虑和引进碳化与冻融的交替作用.     

航天飞机薄壁结构的可靠性分析

对航天飞机结构常用的蒙皮骨架组成的薄壁结构,提出一种考虑损伤容限和耐久性设计要求的结构系统可靠性分析方法,以此为航天结构系统的可靠性设计提供参考.对加劲板进行可靠性分析,分析了3种主要破坏模式,得出了损伤容限设计要求下,失效模式表达式及失效概率;同时给出耐久性要求下的主要失效模式和失效概率;最后通过加劲板的损伤容限和耐久性分析及失效模式的相关性分析,得出加劲板结构系统的可靠性.分析结果表明:失效模式相关性对系统可靠度影响很大,因而航天飞机薄壁结构的可靠度计算的关键是损伤容限和耐久性失效模式及相关性分析,另外桁架的载荷集中系数对可靠性影响也必须引起重视.     

锚喷支护结构模糊可靠理论分析

锚喷支护结构分析中存在很大的模糊性，支护结构的失效是一个模糊随机事件，本文在概率可靠度理论的基础上，运用模糊数学的原理与方法，建立了锚喷支护结构模糊可靠度分析的数学模型，并提出了相应的计算方法。     

基于载荷试验的夯实水泥土桩复合地基模糊随机可靠度分析

基于夯实水泥土桩复合地基载荷试验数据,以复合地基的沉降率为分析变量,考虑了变量的随机性及破坏失效的模糊性.采用概率统计方法确定变量的参数分布,用模糊统计方法确定失效准则的隶属函数,利用概率理论与模糊数学的概念建立复合地基失效的模糊失效概率和可靠度计算的方法,并通过实例分析了目前夯实水泥土桩复合地基载荷试验的可靠度指标.     

长期荷载作用下水工结构限裂可靠度分析

混凝土的徐变和收缩是长期荷载作用下混凝土结构裂缝宽度扩大的主要影响因素．因受环境条件影响,使其在水工结构中具有较大的不定性,而对水工混凝土结构构件可靠度的影响,目前尚无统一认识及合理的考虑方法．为了正确分析计算长期荷载作用下水工结构限裂可靠度,从多个方面探讨了混凝土收缩和徐变的变异对长期荷载统计不定性构件截面抗力不定性的影响程度,据此采用正常使用极限状态“抗力－ 荷载效应转换摸式”进行了可靠度分析．结果表明：长期荷载作用下水工结构限裂可靠度比一般的建筑结构高;水工混凝土结构构件裂缝计算公式的可靠度原则对不同的构件尚不统一,尤其是轴心受拉构件,公式中的常系数有待改进     

Analyses of concrete microcosmic structure in multi-media environment

The structure of concrete generally serves in multi-media environments ; various environments act differently on concrete. The compound action of some severe environments will threaten the duration of concrete and decrease the service life of a concrete structure if improperly handled. In this paper the mierostrueture of concrete is observed by using Scanned Electric Microscope (SEM) through contrasting experiments in media of acid, alkali and salt with that of freezing-thawing in the same medium environment. This study is to supply a certain basis for changing traditional thinking of mechanical design and to combine construction reliability design with durability of concrete design.     

Durability of Concrete under Multi-damage Action

Several different experiments, including freezing-thawing,freezing-thawmg drying-wetting,and drying-wetting, in salt solution and in water respectiwely, were designed to determine the durability of concrete. The durability damage features of concrete in the above experiments were studied. It is demonstrated that the demage extent of concrete under.freezing-tluacing and freezing-thawing doing-wetting in salt solution is larger than that in water. Thus,freezing-thawing and freezing-thawing doing-wetting in salt solution are stricter and more effeetive methods to evaluate the durhility of concrete in salt-existing envirorunent in cold regions. The damage extent of concrete under freezing-thawing drying-wetting shows an ultra-superposition effect. The order of concrete durability deterioration degree in these experiments is determined. It shows that effects of multi-demulge factors are greater than those of single-damage factor.     

模糊数学理论在确定刚性路面目标可靠度时的应用

水泥混凝土路面可靠性设计的关键是合理地选取目标可靠度(或目标可靠指标),文中把模糊数学理论应用干水泥混凝土路面的结构可靠性分析中,分析了刚性路面结构可靠度的模糊性,从而为合理确定水泥混凝土路面可靠性设计时的目标可靠度提供了一个重要依据.     

基于GM(1,1)的应力损伤轻骨料混凝土抗冻性评估

为在特定灾变程度下,对轻骨料混凝土抗冻融性能进行精确定量描述及预测,通过反复加载对轻骨料混凝土预加初始应力损伤来模拟灾变,以相对动弹性模量为评价指标,研究初始损伤度分别为0、0.05、0.12、0.19、0.27的轻骨料混凝土抗冻融性能;将灰色系统理论引入混凝土抗冻耐久性研究中,利用相对动弹性模量实测数据建立基于GM(...     

氯盐与弯曲荷载对碳化混凝土的抗冻性的影响

在未加载与加载条件下,采用快冻法研究了快速碳化28 d后的普通混凝土(Ordinary Portland Cement Con-crete,OPC)、大掺量矿物掺合料混凝土(Concrete with High Content Mineral Admixture,HCMC)以及同时掺加混杂纤维、膨胀剂、引气剂和大量矿物掺合料的绿色高耐久性混凝土(Green High Durable Concrete,GHDC)在水和10%NaCl溶液中的抗冻性。结果表明,碳化作用降低了OPC和HCMC在NaCl溶液中的抗冻性,但能够改善GHDC在NaCl溶液中的抗冻性。在NaCl溶液的化学腐蚀及其与弯曲荷载的耦合作用下,碳化OPC与碳化HCMC很快发生冻融破坏,其破坏特征并非表面剥落,而是内部微裂纹的扩展。GHDC即使发生了严重的碳化作用,在NaCl溶液、弯曲荷载与冻融循环及其耦合作用下仍然具有非常高的耐久性能。     

剩余强度衰减的混凝土结构疲劳可靠性分析

混凝土结构疲劳破坏是实际工程中主要存在的一个问题,它的疲劳破坏机理比静力承载能力的破坏机理复杂,而且影响因素较多,大量实验数据显示,混凝土结构的疲劳强度是随机的,需运用概率理论和可靠度理论相结合对其进行分析。本文基于随机有限元法,利用ANSYS有限元分析软件,以混凝土重力坝在低周地震荷载工况为例建立三维有限元模型,进行随机疲劳可靠度分析,计算结果表明:采用剩余强度衰减模型进行疲劳可靠性分析在工程结构抗疲劳设计中具有适用性。     

钢筋混凝土结构疲劳时变可靠性分析

钢筋混凝土结构在疲劳荷载作用下材料要发生劣化,从而结构抗力降低,可靠度发生改变.笔者应用非线性有限元理论计算出结构"危险部位"钢筋和混凝土材料的疲劳应力,通过材料疲劳过程中强度和刚度的损伤劣化模型计算出结构的剩余抗力,并对其进行时变可靠性评估和剩余疲劳寿命预测.其研究方法适用于复杂结构形式和任意边界条件的钢筋混凝土结构疲劳验算和可靠性评估.     

剪力作用下配筋混凝土砌体墙的可靠度分析

针对水平剪力作用下配筋混凝土砌块墙体的抗剪承载力可靠度水平,提出其可靠度计算模型与方法,该方法考虑了模型误差的分布形式、灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度、活荷载类型、荷载效应比、墙体内水平钢筋的配筋率、墙体截面高度、墙体的竖向荷载以及剪跨比等影响因素.通过受剪墙体的试验数据统计与分析,确定Lognormal为最佳的可靠度模型误差概率分布形式;可靠度计算结果表明:模型误差的概率分布形式对配筋砌块墙体抗剪承载力的可靠度指标影响最大,其中Lognormal、Gamma和Gumbel分布下的可靠度指标皆大于或接近目标可靠度3.7,而Normal和Weibull分布下的可靠度结果小于3.7.