剪力墙结构抗震可靠度的随机振动分析和计算机模拟

回顾了国内外结构可靠度理论的现状,对地震动随机模型进行了简单介绍和评述、分别用随机振动分析法和计算机模拟法研究了剪力墙结构的抗震可靠度,提出了弯曲型结构的刚度计算公式,推导了计算弯曲型结构抗震可靠度的计算公式,初步实现了用计算机模拟分析结构可靠度代替结构试验的目的。     

基于概率密度演化方法的随机MSCSS抗震可靠性分析

基于概率密度演化理论,结合等价极值事件的基本思想,对随机巨子型有控结构体系MSCSS(Mega-Sub Controlled Structural System)进行了随机地震激励下的可靠度分析,求得MSCSS在复杂失效准则下的可靠度,并与巨型框架结构的可靠度进行对比。结果表明,利用等价极值事件所求得的复杂失效准则下的两种结构的抗震可靠度均低于结构某一层失效的可靠度,与结构的最弱链可靠度并不相同;在随机罕遇地震作用下,MSCSS的抗震可靠度明显高于巨型框架结构,相比之下,MSCSS更为安全可靠。     

石墙通缝抗剪强度试验及其可靠度分析

灰缝抗震抗剪强度是石结构抗震性能评估最重要的参数。为研究石墙的通缝抗剪强度及计算方法,进行了25片粗料石干砌甩浆石墙试件的通缝双剪试验,研究参数包括砂浆强度和压应力。在试验的基础上提出了干砌甩浆石砌体通缝抗剪强度的计算公式,并对该计算公式进行可靠度分析,给出满足规范要求的石砌体通缝抗剪承载能力设计公式。研究成果可供石结构抗震性能评估参考。     

基于两参数损伤模型下剪切型结构抗震可靠性分析

利用两参数损伤模型研究了结构抗震可靠性，通过统计地震损伤模型中反应量得到地震烈度概率分布、结构最大延性系数μm及极限延性系数μu的概率分布，建立结构抗震可靠性概率公式，在结构可靠度计算中用Monte-Carlo方法模拟计算指定损伤范围内结构可靠度，并给出了实例计算结果．     

基于双重破坏准则的抗震结构可靠指标算法

以结构抗震分析的时程分析方法以及结构可靠度分析的Ｊ·Ｃ方法为基础，给出了多层剪切型结构基于双参数（变形与耗能）破坏准则的抗震可靠指标的计算方法。本方法可考虑结构参数随机性对结构抗震可靠度的影响，且可对结构进行地震全过程可靠度分析。     

基于均匀设计响应面法的钢框架结构抗震可靠度分析

针对地震作用及结构性能的随机性,通过分析抗震可靠度研究结构的抗震性能,将均匀设计与响应面法相结合,提出了结构可靠度的数值模拟新方法,包括基于均匀设计的响应面法、均匀设计响应面与蒙特卡罗抽样相结合的混合模拟法.结合钢框架结构的抗震可靠度问题,基于ANSYS实现了上述新方法,并与经典的可靠度数值模拟方法进行对比分析.分析结...     

压弯剪作用下钢筋混凝土剪切破坏柱恢复力特性研究

在以往70个钢筋混凝土短柱的试验基础上,对比了钢筋混凝土柱剪切破坏与弯曲破坏滞回曲线特点,建立了反映剪切破坏特点的考虑刚度退化的三线型恢复力特性模型,并给出了加荷及卸荷各阶段的刚度计算公式,计算与试验结果吻合较好,为分析钢筋混凝土结构抗震性能和动力反应分析提供了基础资料。     

SRC框架结构变形能力抗震可靠度分析

分析了SRC框架结构基于变形能力的抗震可靠度,分别阐述了多遇地震作用下结构弹性层间位移限值和罕遇地震作用下结构弹塑性层间位移限值的计算方法,基于M ATLAB编程得出结构弹性层间位移、结构弹性层间位移限值、结构弹塑性层间位移和结构弹塑性层间位移限值的概率分布类型及统计特性。结合实例,讨论了SRC框架结构变形能力抗震可靠度指标与结构强度设计和结构延性设计的关系。另外,推导了SRC框架柱截面抗剪刚度和截面抗弯刚度的计算公式,采用刚度折减系数简便地实现了弹塑性层间剪切刚度的计算。最后,指出“强剪强弯”的概念设计对提高SRC框架柱极限变形能力十分重要。     

公路桥梁地基与基础的抗震可靠度分析

鉴于地基与基础在公路桥梁整体抗震可靠度中的重要作用,过用近似概率可靠度理论,结合现行规范,全面分析了“众值烈度”地震作用下各类地基与基础的抗震可靠度水平,并推荐出目标可靠度,建议了抗震设计了的实用表达式及分项系数,供规范修订时参考。     

弹粘塑性结构面的块体结构可靠度分析

用可靠度理论的验算点法和弹粘塑性结构面的块体理论推导了被结构面和临空面贯穿切割的岩石块体结构的可靠度计算公式,并编制了相应的计算程序。计算工作量较随机有限元法大为减小,精度可满足设计要求。可用以分析岩坡、岩石坝基、地下洞室等三维块体结构的可靠度。     

电力系统可靠性短期预测的模拟

本文用计算机模拟的方法,对电力系统调度运行中的可靠性进行估计,通过对五节点系统的计算,说明本文所确定的可靠性指标和模拟模型是可行的。这一可靠性预测方法不仅为系统调度编制运行方式提供可靠性依据,而且也为电网结构进行可靠性分析提供有效的分析手段。本文说明,电力系统短期可靠性预测对电力系统安全运行是十分必要的,预测也是可能的,而模拟法是解决这一问题的有效途径。     

Analysis of the Micro-Rotation Compliant Mechanism Based on the Corner-Filleted Flexure Hinges

基于直梁圆角型柔性铰链的小转角柔顺机构

鄢永耀^1,2,刘伟¹ ,颜昌翔¹ ,付锦江^1,2

（1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 130033;

2.中国科学院大学,北京 100049）

创新点说明：

1）通过对称变换和坐标平移的方法较为简单方便的推导出了直梁圆角型柔性铰链的柔度公式;

2）设计了一种由8个直梁圆角型柔性铰链组成的适用于某快速微调装置中的小转角柔顺机构

研究目的：

根据研究的直梁圆角型柔性铰链柔度公式及小转角柔顺机构力学特性,对某快速微调机构的旋转部分进行结构设计及优化。

研究方法：

1）对称变换及坐标变换的方法（理论计算）;

2）三维建模和有限元分析;

3）建立优化模型及运用matlab软件的fmincon优化指令。

结果：

1）推导了直梁圆角型柔性铰链的柔度公式;

2）设计了小转角柔顺机构,并推导出了工作力矩/刚度的理论公式;

3）根据某快速微调机构的技术要求,进行了结构设计及优化。

结论：

1）本文通过采用对称变换及坐标变换的方法,相比于传统的微积分直接计算更加简单方便的推导出了倒圆角柔性铰链的柔度公式,经验证,理论推导的结果与有限元结果比较大体一致,误差不超过8%。

2）结合此倒圆角柔性铰链的柔度公式,研究出一种一维旋转机构——小转角柔性机构,并推导出工作力矩/刚度的理论公式,分析了结构参数对工作刚度的影响,通过有限元分析及测试实验验证了柔性机构的力矩理论公式准确可靠。

3）根据某空间项目的技术要求,设计了相应的小转角柔性机构,并通过优化模型对此柔性机构进行了尺寸优化使得其满足约束条件的同时工作力矩尽量小。

关键词：柔性铰链,直梁圆角,柔顺机构,刚度,优化,理论模型

     

高层剪力墙的强度及变形性能的研究

通过4片钢筋混凝土剪力墙模型试验,研究了高层剪力墙的强度及变形性能。给出了在不同抗震设计水准下剪力墙的允许变形指标。建议以文中定义的弯剪比m’作为划分剪力墙破坏形态的标准。为保证出现弯曲破坏形态且能吸收较大的地震能量,提出了在设计中弯剪比应控制的范围。     

高层框架侧移计算的连续化方法

建立了考虑柱轴向变形的高层变截面框架分段连续化模型 ,利用考虑剪切变形的梁弯曲理论导出了高层变截面框架侧移计算公式。算例分析说明 ,忽略柱轴向变形的影响将会给高层框架侧移计算带来较大误差。     

全自动陶瓷墙地砖压砖机液压系统可靠性分析

根据可靠性设计的基本理论,对全自动陶瓷墙地砖压砖机的液压系统进行了可靠性分析,并以４００ｔ压砖机为例,建立了该设备液压系统的失效树,进而转化成液压系统的逻辑结构图。然后,根据独立事件计算概率的公式,得到了系统的可靠度计算式,应用系统中各元件可靠性重要度的计算式,并算出了系统的可靠度值及各元件可靠性重要度值。最后提出了进一步提高系统可靠度的有效方法和途径。     

Surface deflection-based reliability analysis of asphalt pavement design

The surface deflection of asphalt pavement reflects the strength and stiffness of the entire structure, which can be used to evaluate the rutting life of asphalt pavements. However, it is influenced by various stochastic variables including traffic loads, material properties and structural thickness of each pavement course. The uncertainty of above stochastic variables is of significance for accurately predicting the rutting life of asphalt pavement. In this study, the statistical characteristics of stochastic variables of asphalt pavement were assessed based on the field data collected from asphalt pavement projects. A unique formula with a fairly good accuracy was found using multiple linear regression based on numerical simulation results to ease the calculation of pavement deflection during the reliability analysis. It is shown that the stochastic variables of asphalt pavement can be well characterized by normal distribution or logarithmic normal distribution. The regressed formula to calculate the surface deflection of pavement has a fairly good accuracy with an error of less than 6.0% compared to the numerical method. The proposed surface deflection-based reliability analysis can be used easily to evaluate the influence of input parameters on the rutting life and to guide the structure design of asphalt pavement with required reliability.

     

平面全柔性并联机构柔性铰链的优化分析

以减小全柔性并联机构中最大应力为目标,通过约束优化算法,并结合ANSYS仿真,研究了3-DOF 4 RRR过驱动并联机构中柔性铰链的优化问题.通过ANSYS建立了全柔性机构的有限元模型,并进行了力学性能分析,给出了机构的性能图谱;建立了全柔性机构中柔性铰链的参数优化模型,采用MATLAB对柔性铰链的最小铰链厚度t和铰链半径R进行优化,并通过ANSYS仿真对优化结果进行检验.检验结果证明,当输出位移一定时,对柔性铰链进行优化后的机构的最大应力比优化前的机构小.     

Reliability Analysis of Repairable System with Multiple Closed-Loop Feedbacks Based on GO Method

In order to solve the problem of reliability modeling and the analysis of complex systems with multiple closed-loop feedbacks, a new reliability analysis method for repairable systems with multiple closed-loop feedbacks is proposed based on the goal-oriented (GO) methodology. Firstly, the basic theories and advantages of GO method are introduced. Secondly, a type-24B multiple closed-loop feedback structure operator is proposed through GO method with its operation formula given, which expands the types of GO method operators and the application scope of their reliability analysis. Finally, taking a certain type of diesel engine fuel supply system an example, the quantitative and qualitative analysis is carried out through GO method, Monte Carlo simulation as well as FTA respectively. The availability results verify the availability of the proposed type-24B operator in the reliability analysis of multiple closed-loop feedback systems. The qualitative analysis results indicate the accuracy and usability of the GO method as a qualitative analysis method.     

基于概率的柔性铰链机构的优化设计

研究了具有随机参数的平面柔性铰链机构的位移放大和刚度性能的优化问题．从概率统计角度出发，将各设计参数看作随机变量，建立了基于概率的柔性铰链机构优化设计模型，并用Monte Carlo模拟法得到了柔性机构性能及一些约束函数的均值和方差，优化设计求解采用Lagrange乘子法，利用分布函数法将模型中的可靠性约束等价处理为常规约束形式，通过优化设计得到了优化设计向量．根据所得优化设计向量分别得到了机构性能的计算结果，结果表明，当设计参数分散性变大时，优化设计结果偏于保守。