基于重要抽样法的梁的时变可靠性研究

基于已有的混凝土结构耐久性的研究成果及一般大气环境指标下的结构抗力、荷载及荷载效应的特征和概率模型,提出了计算随时间变化的结构可靠度的简化方法,应用该法对一钢筋混凝土梁的时变性进行了可靠性分析。研究表明:随着结构抗力的衰减,结构的可靠性大为降低,钢筋混凝土梁在50年内的可靠性几乎降低了一倍。因此,无论是在役结构的可靠性分析还是拟建结构的可靠性设计都必须考虑时变性。     

在役混凝土桥梁结构的动态可靠性评估分析

介绍了钢筋混凝土桥梁构件的动态可靠性评估方法,初步分析了荷载效应概率模型、结构抗力概率模型以及抗力的影响因素,提出动态可靠性理论也可以作为可靠性的预测方法,可以使人们获得任意时点的可靠度,从而应用于桥梁结构的可靠性评估.     

规则钢筋混凝土框架中考虑双向随机偏心距的柱承载力抗震可靠度分析

地震作用下RC框架柱大多处于双偏压受力状态。为考虑双向偏心距随机特性的影响,采用Monte Carlo方法分析了RC框架柱的承载力抗震可靠度。基于已有的试验数据,分析了GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中双偏压构件抗力计算模式的不确定性及其对极限状态方程的影响。以按规范设计的典型RC框架角柱、边柱和中柱为例,结合已有荷载和抗力变量的统计概率参数,通过对荷载效应以及抗力进行抽样,分别按单偏压和双偏压情形计算了RC柱的承载力抗震可靠度。结果表明：对于规则框架结构,双偏压情形下使柱具有较低可靠度的地震作用方向(沿结构主轴)与单偏压情形并不相同;考虑双向随机偏心距后,RC柱的承载力抗震可靠度会较单向随机偏心距下的可靠度有较大程度的降低。     

结构可靠度分析中作用的随机过程组合方法

结构可靠度分析应以直接描述作用随机变化的概率模型和随机过程组合方法为基础,但在目前的作用概率组合中,对由频遇值、准永久值参与组合的可变作用实际采用的是以最大值表达的随机变量组合方法,这将导致不合理的分析结果。依据可变作用的等时段平稳二项矩形波过程概率模型,确定与频遇值、准永久值超越比率对应的时段样本,提出可变作用频遇序位值和准永久序位值的概念,据此建立以作用序位值表达的随机过程组合方法和可靠度分析模型。该方法以随机过程理论为基础,具有明确、合理的工程概念,可准确反映作用组合的基本思想,得到合理的可靠度分析结果,从根本上克服了目前随机变量组合方法的缺陷。     

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。     

钢筋混凝土结构基于耐久性的可靠度设计方法

对处于氯盐环境中的混凝土结构,为使其在设计使用寿命期内具有合格的可靠度要求,基于结构抗力劣化过程的动态计算模型及动态可靠度分析,在我国 现行结构可靠度设计表达式基础上,引入结构耐久性系数γD来考虑抗力衰减对可靠指标的影响,并给出了耐久性系数的确定方法。针对50年设计使用年限 情况,考虑港口结构3种荷载组合以及5种可变荷载与恒载效应比影响,给出不同的环境条件、水灰比、保护层厚度下结构耐久性系数γD的取值。从而建立 了基于耐久性的可靠度设计实用方法。     

拟建结构和现有结构的抗力概率模型

完善了结构抗力的随机过程概率模型,对独立增量过程概率模型作了更深入的阐述,并论述了抗力概率模型应满足的基本条件。针对拟建结构和现有结构之间的差别,文中还建立了不同结构具体的抗力概率模型,在现有结构抗力的概率模型中引入了未确知量,以反映人们在认识现有结构当前抗力时的未确知性。文中的抗力概率模型不仅解决了自相关系数难以统计的困难,而且在结构可靠性的分析中可以得到偏于保守的结果。     

RC偏压构件精细抗力概率模型

现行可靠度统一标准给出的RC偏压构件抗力统计参数较为粗糙,对其随偏心距值的变化考虑不够充分。针对此不足,采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的各种抗力因素的概率模型,得到了不同偏心距和配筋率下的改进抗力概率模型。结果表明采用正态分布变量来拟合RC偏压构件抗力的分布具有较好的精度。在此基础上,对此改进模型应用于随机偏心距下RC偏压构件可靠度计算的适用性进行了实例分析。结果证实,当偏心距设计值接近或者大于界限偏心距值时,采用现行标准中的抗力概率模型来计算可靠度均会产生较大的误差,而采用文中建议的抗力概率模型则具有较高的精度;且现行可靠度统一标准因对抗力随偏心距值增大而减小的效应考虑不够而使得RC大偏压构件的设计偏于不安全。     

既有铁路钢筋混凝土梁桥动态可靠性评估

介绍了既有桥梁结构的动态可靠性分析方法,提出了桥梁的恒载概率模型、活载概率模型及抗力概率模型,并对可靠度计算方法中的验算点法进行了介绍。以一座既有铁路钢筋混凝土梁桥为工程背景,计算了该桥的活载效应统计参数、恒载效应统计参数及抗力统计参数等,利用验算点法计算了桥梁结构构件的可靠度指标,又采用PNET方法分析了整个桥梁体系的可靠性,最后给出了桥梁的可靠性评估结果。结果显示动态可靠性评估应用于铁路钢筋混凝土梁桥可以得到较好的评估结果。     

柱失效方程中荷载相关特性对承载力抗震设计可靠度的影响

以竖向荷载和水平地震作用组合下的钢筋混凝土柱和钢柱为对象,研究了失效方程中荷载相关特性对柱承载力抗震可靠性的影响。根据现行《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》分析了不同柱弯矩轴力相关曲线的特性。结合多个框架结构实例,对比了柱失效方程中荷载相关曲线与规范考虑情形的异同。实例分析表明:水平地震和竖向荷载组合作用下,小偏压RC柱和工字型钢柱的荷载相关曲线与规范考虑的情形较为符合,均近似为负相关的直线;水平地震和竖向荷载组合作用下,大偏压RC柱的荷载相关曲线则与规范考虑的情形有较大出入,存在明显的正相关段部分。在此基础上,考虑失效方程复杂特性,依据已有的荷载和抗力变量概率模型,采用Monte Carlo法分析了水平地震和竖向荷载组合作用下柱的可靠性。结果表明:钢柱和小偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化幅度较小,与规范模式计算结果较接近;大偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化会有较大幅度波动,与规范模式计算结果差异较大;当轴压力荷载效应比值为负时,大偏压RC柱的承载力抗震可靠度会低于规范计算值较多,现行柱可靠性设计方法会偏于不安全。     

申华金融大厦结构设计

本文对申华金融大厦结构设计作一简介，大厦位于上海外滩金融区，为银行办公用房。总建筑面积３５０２９ｍ＾２，地下三层地上２８层塔楼和六层裙房组成，塔楼最高点１０１．２ｍ。     

多层钢结构设计要点

参照国内设计规范并结合大量工程实践经验,对多层钢结构设计要点作出分类介绍,并总结、归纳了设计中一些必须注意的问题。     

广州亚运城太阳能利用和水源热泵工程取水头部结构设计

主要介绍广州亚运城太阳能利用和水源热泵工程取水头部结构选形和结构设计,取水头部的形式较多,合理选形是结构设计的关键,结构设计内容包括取水头部的抗浮、抗倾覆、抗滑移的验算和基础及主体的验算,可供类似工程设计参考。     

某火电厂潜没式水泵房的结构可靠性评估

循环水泵房是火力发电厂的重要基础设施,它的可靠性直接影响到电力生产的安全性。结合潜没式水泵房的特点,在结构检测和结构分析的基础上,对某火力发电厂江边取水泵房的结构承载能力和耐久性进行了评估,对结构可靠性进行了综合评级,并提出加固处理建议。     

广州新白云国际机场航站楼主楼钢结构设计

介绍了广州新白云国际机场航站楼主楼钢结构设计 ,包括结构选型和结构布置、荷载取值和荷载效应组合、结构材料的选取、结构计算分析等整个设计要素 ,同时阐述了特殊构件的计算和设计     

福建省革命历史纪念馆预应力结构布置和设计

本文介绍福建省革命历史纪念馆的预应力结构布置及其结构布置及其结构设计．为了节省层高和解决顶层边柱大偏心受力，柱纵盘过多问题，采用了在两榀向框架之间加设一道16～18～16m的预应力混凝土连续梁。并讨论了在结构抗裂制验算中是否考虑水平荷载效应的问题。     

结构计算模型合理化三例

通过对将AutoCAD图形中导入结构模型、建模过程中节点的对齐、柱头附近节点的优化三个实例的分析,探讨了结构设计过程中一些常见的计算模型合理化方法及原理,为结构的合理设计提供依据。     

结构比拟法的研究与应用

通过对较多结构比拟实例的研究,阐述了结构比拟法的定义、表现、理论实质、基本的比拟技巧及其作用,指出结构比拟法贯穿于结构设计的始终,体现在理论研究的各个方面,揭示出其理论本质是所得外荷载不大于真实的极限荷载,表明了其实际操作时的要点与注意事项,分析了结构比拟时所用基本单元的工作性能,最后指出了该法的理论意义、实用价值与缺陷。     

结构振动开环解耦控制

针对结构控制中耦联现象及解Riccati方程的大难度,提出“解耦控制”的理论;文中暂不考虑闭环控制,仅对开环控制作深入研究;研究表明:解耦控制计算简便,实施也方便,控制效果也显著。     

台北101大楼钢结构工程之施工监造(Ⅰ)

坐落于台北盆地软弱地质以及饱受地震、台风等天灾侵袭的“TAIPEI 101”成为了世界最高建筑物大楼的代名词,相较于海外超高层大楼的环境与条件。508m高的台北101大楼有着截然不同的困难与挑战。然而在众人的瞩目下。台北101大楼已昂首耸立于台北新天空,其整体工程亦已实质完工。“Bringing Taipci to The World”一直是业主团队期望打造的远大愿景,在国际观的思维考量下,安全、品质与专业分工为本工程最重要诉求,在“边设计、边施工”的模式下．业主一台北金融大楼股份有限公司选择了结合海内、外优秀国际团队进行联合承揽规划设计、监造管理与营建施工。在钢结构相关工程之施工与监造上,如特殊钢板规格以及相称焊材的研发与量产、巨型钢柱分节与吊运设备、巨柱制造电焊工法与过程控制、钢结构现场吊装与电焊品质控制、10,000psi（69MPa）之巨柱柱内灌浆规划与施工、429m高度的柱内灌浆验证与施工、裙楼80m跨距之造型屋顶构架制造与安装、5.5m直径及660t重之大型调质阻尼器质量块吊装与电焊、508m高度之塔尖顶升施工、331地震造成之损害与修护。以及配合多次施工中进行之大幅度补充设计及变更设计等等均为本工程艰困的施工特性。本公司有幸实质参与兴建台北101大楼之结构设计与结构监造工作长达七年时间,在所有团队的不懈努力下,台北101之结构工程终告圆满完成。本文旨在概要说明本工程钢结构工程之施工与监造之历程与结果,并佐以相关检讨与说明,期能供为学术界与工程界之参考。本文为第一部分。