正常使用极限状态下混凝土结构构件可靠度的分析方法

从适用性和耐久性两方面着手，讨论了五种混凝土结构构件基于正常使用极限状态的可靠度分析方法：横向裂缝宽度、构件挠度、碳化深度、纵向裂缝抗裂度及纵向裂缝宽度。分析结果表明，计算模式不定系数对正常使用极限状态可靠度的影响是最大的；荷载对正常使用极限状态可靠度的影响也较大；由于混凝土材料性能的离散性，混凝土结构构件本身对正常使用可靠度也有较大影响。     

基于蒙特卡罗法的大跨钢管混凝土拱桥结构可靠度分析

以一座大跨钢管混凝土拱桥为例,采用Midas/civil程序建立了桥梁有限元模型,分析了大跨钢管混凝土拱桥拱肋、吊杆等主要构件承载能力极限状态下的作用组合值,并建立了各主要构件的功能函数表达式;基于MATLAB程序,采用蒙特卡罗法对大跨钢管混凝土拱桥各主要构件可靠度进行了分析。结果表明:在正常使用条件下,该大跨钢管混凝土拱桥拱肋、吊杆等主要构件承载能力极限状态下的可靠度指标均大于5.2,满足规范目标可靠度要求;相比而言,吊杆可靠度指标最低,拱肋次之,而横梁、立柱和桥面板的可靠度较高。     

钢筋混凝土桥梁构件最大裂缝宽度可靠度分析

正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定极限值,并控制结构的外观．分别从最大裂缝宽度方面分析了铜筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态的可靠度,以及正常使用极限状态下桥梁可靠度的分布范围．     

基于混合算法的大跨度钢管混凝土拱桥正常使用可靠度评估

基于《公路钢管混凝土拱桥设计规范》和《钢管混凝土拱桥技术规范》系统的构建了大跨度钢管混凝土拱桥正常使用可靠度评估模型.针对钢管混凝土拱桥功能函数隐式化及高度非线性的问题,将BP神经网络、均匀设计法及改进JC法综合运用,提出了适用于这类复杂结构可靠度分析的混合算法,通过数值算例和实际结构验证了该算法的可行性和准确性.实桥工程评估表明:在正常使用极限状态下,大跨度钢管混凝土拱桥各构件可靠度水平差异较大,主拱应力和挠度可靠指标均远超规范的规定,具有较大的优化空间;横梁和立柱应力可靠指标偏低,应引起设计的注意.     

FRP筋混凝土受弯构件挠度可靠度分析

依据蒙特卡洛法可靠度计算理论,借助MATLAB工具,基于规范给出的挠度正常极限状态下的功能函数,通过具体计算实例,逐一改变跨度、高度、配筋率、混凝土等级,分析各随机变量对挠度可靠指标的影响。计算结果表明:对FRP筋混凝土受弯构件挠度可靠指标的影响由大至小依次为配筋率、弯矩效应比、截面高度、有效跨度、混凝土强度;配筋率应作为FRP筋受弯构件设计的重要指标,控制在0.5%左右;控制FRP混凝土受弯构件的跨高比能有效增加挠度控制的可靠指标。     

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     

混凝土梁桥加固模糊随机可靠度分析

以模糊随机变量为基本变量,定义了模糊随机功能函数,以挠度为指标建立了既有桥梁加固前后正常使用极限状态下模糊随机极限状态方程.利用等效关系将模糊随机变量当量随机化,给出了挠度抗力的取值范围,讨论了挠度抗力在加固前后对可靠度指标的影响.结果表明模糊计算模式较定量计算模式可靠度指标更为保守,加固后桥梁更加安全;挠度抗力和荷载作用下竖向挠度对可靠度指标的影响互相关联;桥梁加固后,粘贴钢板加固方式对提高梁体抗变形能力优于粘贴碳纤维板法.     

超低温下轴拉钢混构件裂缝控制可靠度分析

基于蒙特卡洛法,由规范给出的正常使用极限状态下的功能函数,通过改变钢筋混凝土构件的温度、保护层厚度、荷载效应比、钢筋尺寸、混凝土等级,对超低温下钢筋混凝土轴拉构件最大裂缝可靠度进行分析得出:钢筋混凝土轴拉构件由常温20℃降至-160℃情况下,构件轴拉可靠指标β呈先降低后升高最后趋于平稳的趋势;对超低温条件下构件可靠指标影响由大到小依次为钢筋尺寸、混凝土等级、荷载效应比、保护层厚度;随着温度的降低,通过提高钢筋混凝土构件材料的性能,对钢筋混凝土构件裂缝控制的效果更加明显。     

高温下钢筋混凝土梁的时变可靠性分析

混凝土结构在高温作用下,结构的力学性能会发生较大劣化.结构性能的劣化使得结构的实际可靠度比设计可靠度低.考虑了高温下塑性区混凝土对结构抗力的贡献,提出了一种简便可行的钢筋混凝土构件抗力随受火时间变化的模型及火灾作用下可靠性指标的分析方法.采用一次二阶矩方法计算了可靠度指标,以评估在ISO834标准升温曲线作用下混凝土结...     

氯盐侵蚀下开裂混凝土耐久性可靠度研究

通过对诱导产生开裂的混凝土进行氯离子渗透试验,提出对带裂缝混凝土在饱和及非饱和状态下的氯离子渗透修正模型。在此基础上,基于引入示性函数的蒙特卡洛法,提出针对混凝土耐久性的模糊可靠度计算方法,并对某工程案例中的带裂缝混凝土结构进行了耐久性可靠度计算,对结构服役时间、裂缝宽度等参数对可靠度的敏感性影响进行了分析。研究表明:在氯离子侵蚀环境状态下,裂缝宽度与结构服役时间的增加都会显著降低结构的可靠度指标。同时对于混凝土给出了它的敏感性分析结果以及耐久性的寿命预测结果,可为相应的实际工程应用中给出参考。     

基于模糊评判理论的既有钢筋混凝土桁架结构可靠性研究

基于模糊评判理论和混凝土结构可靠性鉴定标准,综合考虑影响钢筋混凝土结构可靠性的因素,运用子项目评定等级的隶属函数概念,建立了适合钢筋混凝土桁架结构的可靠性评判模型.利用此模型对某洗煤厂皮带走廊桁架进行了结构可靠性模糊评判,评判结果与现场情况达到了较高的吻合度.     

基于量子粒子群的软件模糊可靠性分配模型

针对软件可靠性分配中存在多个优化目标的问题,提出了一种新的模糊多目标分配模型,并采用量子粒子群优化算法求解该模型。将软件可靠性和成本作为模糊目标函数,通过三角形隶属函数对模糊目标进行处理,将优化后的量子粒子群算法用来求解软件模糊可靠性分配模型。实验结果验证了文章提出的软件模糊可靠性分配模型是有效的,多目标的Pareto最优解为可靠性和成本之间的决策提供了依据。     

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     

预应力混凝土结构承载能力极限状态设计统一公式

提出了预应力筋的两阶段工作原理。并以此为基础,首先建立了无侧限结构ＰＣ受弯构件正截面承载力计算公式;然后指出了现行方法用于有侧限结构ＰＣ受弯构件设计的缺陷,并建立了与无侧限结构相协调的有侧限结构ＰＣ受弯构件正截面承载力计算公式;最后给出了ＰＣ受弯构件斜截面承载力计算公式。从而使承载力计算公式能较好地反映预应力本质,回避了人们普遍感到棘手的预应力引起的次内力的问题,简化了设计,不但实现了ＰＣ静定结构     

混凝土结构耐久性的修复性评估方法

针对耐久性设计、修复设计和施工方案的优化，提出一种混凝土结构耐久性的修复性评估方法.基于结构全寿命周期成本理论，充分考虑了结构在不同时期的耐久性变化状况、成本组成及其时间价值，采用修复费用、修复工作量、修复时间、可靠性、耐久性、适修性、恢复性和环境属性8个指标，将混凝土结构耐久性修复等级划分为特修、大修1、大修2、中修1、中修2、小修1与小修2这7个模糊等级.采用模糊判断可信度确定各个指标的权重，并对修复性等级进行了多级模糊综合评判.结果表明，该评估方法客观而可靠，可为混凝土结构耐久性的修复提供指导.     

青岛海湾大桥混凝土墩的时变可靠度

分析了北方海域混凝土结构时变可靠度产生的原因,通过大量室内冻融试验研究,得出了混凝土结构在冻融作用下的弹性模量、抗拉、抗压等力学性能指标的损伤规律。建立了混凝土墩力学参数随冻融次数的衰减规律,继而转化为强度随时间的衰减规律。推导了混凝土结构在冻融环境下的时变可靠度的计算方法,并应用可靠度理论对海湾桥沧口段航道桥墩柱下部结构进行了数值分析,得出可靠度随时间的变化规律,为维护决策提供依据。     

基于坑蚀随机性的混凝土构件抗弯可靠性分析

为了研究随机分布的腐蚀对现役结构可靠性能的影响,采用验算点法,分析了基于坑蚀随机性的混凝土构件抗弯可靠性随分布数量和服役时间的发展规律.结果表明,坑蚀随机性对混凝土构件抗弯可靠性的影响显著,可靠指标随着独立同分布的随机变量的数目的增大而减小,并随着服役年限的增加下降较快.分析表明,研究基于坑蚀随机性的混凝土构件可靠性能的发展规律,为有效预测混凝土构件的寿命奠定了理论基础.     

混凝土构件裂缝控制模糊可靠度计算方法

以"引入模糊示性函数的蒙特卡罗法"为基础,建立了一种混凝土构件裂缝控制可靠指标计算方法。对GB50010—2010《混凝土结构设计规范》以及修订前规范GB 50010—2002中裂缝宽度计算公式的可靠指标进行了计算比较。由此得出:GB 50010—2010中裂缝宽度计算公式的可靠指标处于1.0～1.4之间,较修订前规范公式的可靠指标整体下降了0.8左右。目前仍宜将规范公式的裂缝宽度计算保证率取为95%。     

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。