基于响应面法的复式钢箱提篮拱地震可靠度分析

地震可靠度是桥梁抗震研究中的重要问题.基于随机分析的响应面理论和规范反应谱法,提出了一种分析具有随机结构参数的桥梁地震可靠度的方法,研究了复式钢箱提篮拱桥在地震激励下,结构设计基准期内的可靠度.分析时考虑了结构参数和场地土的随机性,分别计算了钢箱提篮拱桥主、副拱肋在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的失效概率,得到了主、副拱肋在设计基准期内,按规范"三水准设防标准"条件下的地震可靠度.计算结果表明,该桥设计满足抗震规范要求.     

高墩大跨铁路桥梁构件三维地震易损性分析

针对目前桥梁易损性分析方法大多仅适用于一维地震作用下的分析局限性,构建了桥梁危险部位的三维地震损伤指标函数,运用结构可靠度理论和概率统计分析法,推导了三维地震下桥梁损伤破坏发生概率计算理论,建立了三维地震桥梁易损性分析方法.以西部地区某典型铁路刚构-连续梁桥为研究对象,基于云图法的计算结果,验证了三维易损性分析方法的正确性,并建立了桥梁构件全视角极坐标空间易损性云图,全面评估了桥梁构件三维抗震性能.分析结果表明:只进行桥梁结构纵、横向地震易损性分析,已无法真实有效地评估桥梁的实际抗震能力,应开展典型桥梁三维易损性分析.建立的桥梁构件全视角易损性云图可用于评估桥梁的抗震性能,为桥梁三维地震下的抗震设计提供依据.     

基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度研究

目前桥梁可靠度分析中缺乏对桥梁实际失效模式的分析和资料,使得传统的体系可靠度分析思路对桥梁进行评估带有很大的不确定性,因而本文根据桥梁结构可靠度理论与结构地震易损性的研究现状,并结合传统可靠度分析中的现有观念与常用方法,提出了基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度方法.该方法利用结构易损性分析的优势,根据选定的损伤准则来计算结构不同构件在随机荷载下的失效概率,能够给出结构各个构件的易损性曲线来判定出结构的最不利位置,从而为随后的结构体系可靠度分析提供便利.本文以地震荷载为例,给出了基于结构易损性分析思路的桥梁可靠度分析实例,以便具体地阐述这种思路.     

近断层地震下连续梁桥随机振动与易损性分析

由于桥梁建设场地难免会靠近地震活动断层,为了评定近断层地震动作用下连续梁桥的地震安全性水平以及提高抗震性能,亟待发展连续梁桥非线性随机地震动力响应与易损性分析的统一、准确方法。考虑到近断层地震动是典型的随机过程激励,本文提出了基于直接概率积分法的连续梁桥结构非线性随机振动响应与地震易损性准确、通用分析的新框架。发展直接概率积分法,准确高效地计算连续梁桥结构的随机振动响应;结合连续梁桥多种失效状态,根据动力可靠度的首次超越破坏准则,利用直接概率积分法对连续梁桥进行了地震易损性分析。最后,展示了近断层随机地震动激励作用下四跨非线性连续梁桥算例结果,验证了直接概率积分法的准确性特点。比较了近断层脉冲型和无脉冲地震动对非线性连续梁桥地震易损性曲线的影响。结果表明：近断层地震动的速度脉冲显著加剧了连续梁桥结构受到的地震破坏,增大了桥梁结构进入不同破坏状态的超越概率。     

钢筋混凝土结构构件的震害损伤失效分析

通过建立钢筋混凝土结构构件损伤值概念,在结构构件综合损伤指标的基础上提出了服从威布尔分布的地震损伤失效概率模型,初步探讨了利用该模型对结构构件进行损伤等级划分,从而在实际结构构件设计和震后结构构件可靠性评估的方法,并给出了算例.     

动态可靠度计算中的荷载研究

动态可靠度需考虑荷载随时间的变化,而建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中所给的荷载是基于设计基准期得到的固定值.通过计算不同目标基准期内的最大荷载随机变量的统计参数,从而得到不同目标基准期内的荷载标准值.为了利用荷载规范所给的荷载值,将该标准值与设计基准期所对应的标准值进行比较,就得到不同目标基准期内的荷载修正系数,再将荷载规范中的荷载乘以修正系数后,就能得到计算不同目标基准期的可靠度所对应的荷载,从而在动态可靠度的计算中考虑荷载随时间变化的影响.应用该方法,计算了各种荷载在不同目标基准期的荷载标准值修正系数.该方法解决了动态可靠度中的荷载变化问题.     

近断层高速铁路刚构桥地震易损性分析

为研究近断层地震作用下高速铁路桥梁地震响应,以国内某高速铁路刚构桥梁作为研究对象,采用OpenSees建立有限元模型,通过可靠度理论建立地震易损性曲线,对比分析近断层和远场地震作用下桥梁易损性,研究了近断层地震动速度脉冲效应对桥梁结构地震响应的影响。结果表明,相同地震强度作用下,有速度脉冲的近断层桥梁构件及系统在各损伤状态下的易损性明显高于远场地震动,桥梁系统在近断层及远场地震作用下的系统易损性均高于单个构件,采用单个构件的地震易损性评估系统易损性会高估桥梁的抗震性能;相对于一阶界限法,二阶界限法考虑了桥梁构件之间的相关性,易损性曲线上下界宽度较小,桥梁地震易损性评估更为精确;罕遇地震作用时,近断层地震作用下轻微损伤、中等损伤、严重损伤及完全破坏4种损伤状态的系统易损性相较于远场地震作用下分别高3、13、23、3百分点,近断层桥梁结构抗震性能评估应考虑速度脉冲效应对桥梁结构地震响应的影响。     

在役钢筋混凝土结构的耐久性与概率寿命

针对大气环境下的混凝土结构（构件）,提出了基于钢筋锈蚀和承载力极限状态的混凝土结构（构件）耐久性可靠度计算与概率寿命估计方法给出的算例计算表明,该方法对在役钢筋混凝土结构的耐久性计算是可行和适用的。     

某斜拉桥的弹塑性抗震性能研究

在编程计算钢筋混凝土压弯构件二折线回复力模型的基础上，用有限元程序ANSYS模拟了某斜拉桥的动力特性与弹塑性地震反应，利用分析结果总结了该桥的抗震性能,为同类桥梁的抗震设计提供了参考。     

武汉游泳馆屋顶网架结构基于关键杆件的安全度自动评定

以武汉体育中心游泳馆屋顶网架结构为工程背景,研究设计了网架结构安全预警系统中的关键杆件工作状态实时安全度评定子系统.该系统采用基于结构体系可靠性理论的空间结构中各构件权系数的计算方法,得到了对结构可靠度影响较大的关键构件,并给出了工作状态安全度评定方法.通过实时监测关键杆件的应力,评判关键杆件应力预警等级,达到对该网架结构安全预警的目的.     

基于蒙特卡洛方法的钢筋混凝土偏心受压构件可靠度分析

钢筋混凝土偏心受压构件是较为常见的结构构件之一.根据构件承受轴力和弯矩的大小,构件可能出现两种破坏形式,大偏心受压构件和小偏心受压构件.本文利用可靠度理论将载荷、材料属性和几何尺寸等量视为随机变量,利用蒙特卡洛方法计算出钢筋混凝土偏心受压构件的结构可靠度.     

某图书馆D栋超限高层建筑抗震分析与研究

某图书馆D栋采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,结构存在平面扭转不规则、楼板局部不连续、构件间断、其他不规则(局部穿层柱)等不规则项,属于超限高层结构,结合其特点,需对其进行结构抗震分析与研究。采用PMSAP和Midas gen两种软件对结构在多遇地震作用下进行反应谱分析,两种软件的周期、基底剪力、最大层间位移角、楼层位移等各项计算结果十分相近。采用PMSAP软件对结构在设防地震作用下进行构件性能分析,剪力墙、框架柱和框架梁均能满足抗剪弹性、抗弯不屈服的预期性能水准。采用SAUSAGE软件对结构在罕遇地震作用下进行了动力弹塑性分析,确保主体结构抗震安全性。研究结果表明,结合其加强措施和专项分析,该结构整体设计满足规范要求。     

大跨悬索桥索梁锚固区疲劳养护概率优化方法

合理的桥梁养护规划应在养护费用与失效风险之间找到一个合理的平衡.将养护费用分为检测费用,维修费用与失效费用,将线弹性断裂力学、结构可靠度理论、全寿命成本分析法结合起来,提出了基于全寿命周期成本的焊接构件疲劳养护概率优化的方法.考虑了检测概率、养护决策者的维修意愿、维修措施概率和失效概率等多种因素,把桥梁养护优化问题变为在焊接结构或构件满足在生命周期内最小允许可靠度的基础下,养护总费用最小的问题,并提出了简化计算方法.以青草背长江大桥索梁锚固区的关键疲劳细节养护为例,研究了主要参数对最优检测时刻的影响,研究结果表明,考虑了失效成本后,最优疲劳养护时刻提前,折现率对养护费用影响明显.当车辆荷载逐年增加时,索梁锚固区在设计基准期内疲劳破坏风险增大,应引起足够的重视.     

钢筋混凝土结构构件的震害损失失效分析

通过建立钢筋混凝土结构构件损伤值概念,在结构构件综合损伤的基础上提出了服务从威尔分布的地震损伤失效概率模型,初步探讨了利用该模型对结构构件进行损伤等级划分,从而在实际结构构件和震后结构构件可靠性评估的方法,并给出了算例。     

钢筋混凝土受扭构件的可靠度分析

本文分析了不同配筋钢筋混凝土受扭构件的MT—φ曲线,提出钢筋混凝土受扭构件的适筋破坏与部份超筋破坏均应属于延性破坏.因而在设计受扭构件时其目标可靠指标β应按延性构件取值。文中对新的（混凝土结构设计规范）（送审稿）的钢筋混凝土受扭构件强度计算式进行了可靠度分析,     

钢筋混凝土框架结构楼梯的震害分析及设计建议

楼梯是重要的紧急逃生竖向通道,它的完整性对人员的安全异常重要;然而在汶川地震中,钢筋混凝土框架结构的楼梯构件破坏非常严重.本文通过汶川震害分析,提出楼梯构件的具体计算方法和相应的抗震构造措施,以期望能有效地解决楼梯构件在地震中的安全问题,为以后的结构和楼梯设计提供借鉴.     

基于简化计算模型的中国高速铁路桥梁横向地震分析（英文）

在高速铁路简支梁桥的地震分析中,轨道结构的约束作用不容忽视。尽管其计算效率很高,但由于未考虑轨道结构,桥梁模型可能会产生不合理的地震响应。考虑轨道结构的桥梁轨道模型非常复杂,其地震分析计算效率低。因此,建立高速铁路桥梁抗震分析的简化计算模型具有重要的工程实用价值。本文通过在主梁之间设置非线性弹簧,建立了高速铁路桥梁横向地震分析的简化模型。这些弹簧可以精确模拟轨道结构对桥梁的约束作用。利用简化模型对一座五跨高速铁路桥梁进行了地震分析,并将其地震响应与不考虑轨道结构的模型和考虑轨道结构的模型进行了比较。结果表明,在不同地震记录下,桥梁模型和桥梁轨道模型的地震响应吻合良好,验证了简化模型的计算精度。与桥轨模型相比,简化模型的计算时间显著缩短。轨道结构在频繁地震下基本处于弹性阶段,而在设计地震和罕遇地震下,轨道结构的刚度将降低。     

基于Kriging-RSM框架结构整体承载能力抗震可靠度分析

针对整体结构在地震作用下的可靠度计算问题,基于克里金模型(Kriging)与响应面法(RSM),提出了计算结构可靠度指标的Kriging-RSM算法.在中心复合设计法产生样本点的基础上,建立钢筋混凝土框架有限元模型,进行非线性推覆分析,分别计算了不同设计基本地震速度下框架结构的整体可靠度指标与灵敏度.结果表明:Krig...     

考虑桥台性能影响的连续梁桥地震易损性分析

由于目前桥台性能对整个桥梁结构地震易损性影响的研究较少,本文对考虑桥台性能的连续梁桥地震易损性进行研究。以一典型三跨连续梁桥为例,分别建立了有、无桥台两种情况下的有限元模型;根据四类场地从PEER(Pacific earthquake engineering research center)强震数据库中各选取100条地震波来模拟地震动的不确定性,并组成"结构—地震波"样本对;采用Open Sees对结构进行非线性时程分析后得到构件响应,并定义了各个构件的四种极限破坏状态;采用可靠度理论得到各个构件的地震易损性曲线。研究表明:桥台对构件的地震响应有显著影响,若不考虑桥台作用将会使其他构件的损伤概率明显增大;且在同一场地条件下,墩柱最易损伤,滑动支座次之,而桥台最不易损伤。     

钢筋混凝土叠合构件裂缝宽度可靠度分析

钢筋混凝土结构设计规范GB50010-2010版提出钢筋混凝土叠合构件裂缝宽度计算方法,但没给出裂缝的可靠度计算方法.在可靠性分析中应将计算模式、材料参数、承受荷载、几何尺寸视为随机变量.本文结合可靠度设计基本理论,利用可靠度计算通用方法 JC法,计算出正常使用状态下钢筋混凝土叠合构件裂缝宽度可靠度指标.