混凝土异形柱抗剪承载力可靠度分析及公式调整

为确定《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ 149-2006)中异形柱抗剪承载力计算公式对应的可靠度水平是否满足《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001)的相关规定,利用概率论原理、经验校准法及弯矩分配法、反弯点法推导了异形柱抗剪承载力的均值、变异系数及其与荷载的相关系数的计算公式。釆用可考虑随机变量相关影响的改进的JC法,分析了三种荷载组合情况下异形柱抗剪承载力可靠度水准,指出了不满足《建筑结构可靠度设计统一标准》中可靠度水准要求的工况。以此为基础,采用双系数调整方法建立了可满足《建筑结构可靠度设计统一标准》中可靠度水准要求的异形柱抗剪承载力设计公式,给出了双系数的高精度计算公式,可供修订《混凝土异形柱结构技术规程》参考。     

对钢结构加固技术规程可靠度水平的评价

基于可靠性原理，根据服役钢结构维修、加固的需要，以钢结构轴心受力构件为例推导分析了抗力统计参数的计算公式。根据建筑结构荷载标准，采用“校准法”计算了现行钢结构加固技术规程的可靠度水平。结果表明，当钢结构轴心受力构件按《钢结构检测评定及加固技术规程》加固后，其可靠指标基本上满足《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求，说明《钢结构检测评定及加固技术规程》中规定的加固方法基本是合理的。     

建筑结构可靠度分析方法

介绍了建筑结构可靠度研究的意义,详细阐述了结构可靠度的基本计算方法,对矩法、响应面法、蒙特卡罗法等可靠度计算分析方法进行了分析,指出了各种方法的优点及适用范围,并对结构体系可靠度研究进行了展望.     

按加拿大抗震规范设计的框架的可靠度及其应用

NBCC加拿大建筑规范(1995版)近来更新为2005版。它在抗震方面做了很大修正,并说明了基本原理。但是,两种版本均没有按抗震规定定量评估结构的可靠度,也没有提出能校准地震作用(假如有)设计值的目标可靠度。以按规范设计的6种抗弯框架为例,进行了结构的可靠度评估。该评估采用延性方法,将结果与用美国SAC工程中采用的方法所得的结果进行比较,二者所得的可靠度吻合较好。依据NBCC两种版本设计的框架的可靠度没有变化。举例说明了能校准地震作用设计值并获得目标可靠度的延性方法的使用过程,考虑了初始损伤和倒塌。结果表明:延性因子,抗震设计水平取决于考虑初始损伤或倒塌的目标可靠度。     

工业建筑可变作用的概率模型及可靠度

对工业建筑可变作用的概率模型及可靠度研究现状进行了综述,包括工业建筑可变作用的概率模型、工业建筑设计可靠度、既有工业建筑鉴定评级可靠度、工业建筑时变可靠度4个方面,揭示了当前研究的不足。工业建筑可变作用包括吊车荷载、工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载,当前我国相关技术标准中荷载标准值的取值虽是建立在实测统计资料基础上的保守值,但对吊车荷载及荷载效应的概率模型仅做了初步研究,对工业建筑楼面活荷载和屋面积灰荷载的概率模型目前尚未有研究。工业建筑设计的目标可靠指标是以民用建筑设计校准结果为依据给定的,设计可靠度、鉴定分级可靠度的校准工作均采用民用建筑的可变作用和3种简单荷载组合,未考虑工业建筑特殊可变作用,校准结果是保守和粗略的。工业建筑时变可靠度涉及结构耐久性和吊车梁疲劳问题,是工业建筑全寿命可靠性分析与控制的理论基础,应给予足够重视。     

隧道衬砌结构可靠度分析的二次二阶矩法

隧道衬砌多为曲墙式，且所受荷载复杂，不易用解析的方法求得衬砌各个截面的荷载效应，一般情况下都要用数值法求解。在隧道衬砌结构可靠度分析中，常用较为简单的一次二阶矩法，并结合随机有限元法进行分析，但精度较低。虽然有很多高精度的结构可靠度分析方法，但大多太复杂或计算时间长，不适用于隧道结构的可靠度计算。经过对算法的比较分析，提出一种简单、实用的二次二阶矩法，与随机有限元法相结合，进行隧道衬砌结构的可靠度分析，并给出了具体步骤和算例，结果表明该法具有较高的精度。     

结构可靠度分析的实用方法研究

现有的结构可靠度分析方法较多,文中系统地介绍了结构点可靠度的计算方法并对其进行了分类概括和评述,着重对一次二阶矩法、高次高阶矩法、帕罗黑莫法、蒙特卡罗法、响应面法和随机有限元法进行了分析。为人们在进行结构可靠度计算时提供了一个有价值的参考。     

《建筑结构设计统一标准》问题专栏(九)(十)(十一)木结构可靠度分析

<正> 本文采用概率方法,以可靠指标β为度量尺度,对现行《木结构设计规范》(GBJ5-73)的构件可靠度进行了校准分析,为《建筑结构设计统一标准》(初稿)(以下简称《统一标准》)提供背景材料。一、基本统计参数有关荷载方面的统计参数,已载于《建筑结构构件可靠度的计算》一文中。影响木结构构件抗力的因素较多,与其他结构构件一样,一般归结为材料性能、几何特征和计算模式精确性等三个方面来分     

我国《建筑结构设计统一标准》(初稿)简介

在建筑结构设计中,长期以来,都是采用定值法确定的安全系数来度量结构的可靠度。事实上,这种安全系数并不能确切地反映结构的实际可靠度。例如,尽管现行设计规范规定砖石结构偏压构件的安全系数为2.3,钢筋混凝土结构偏压构件为1.55,但     

可靠度分析中的荷载问题

阐述了结构可靠度分析的基本原理 ,重点分析了高层、高耸建筑结构抗风动力可靠性计算与结构的静力可靠度分析之间的本质区别。指出在动力响应分析中 ,最大的荷载效应与最大的荷载之间没有完全的对应关系。分析表明 ,在结构的抗风动力可靠度分析中是否可以采用设计基准期最大荷载取决于给出的限值水平 ,但一般采用年最大风荷载进行可靠度分析均可以得到较可靠的结论     

关于土坡稳定性分析中的分项系数取值的讨论

基于可靠度理论的分项系数法已在结构工程设计中广泛应用,并成为当前岩土工程设计方法发展的一种趋势。针对土质边坡抗剪强度参数(凝聚力c和摩擦系数f)的分项系数取值进行讨论:首先结合条分法、响应面法以及设计域的概念,在不同工况下标定分项系数的取值;然后评估,在采用不同分项系数组合进行边坡设计时,实际边坡的可靠度水平。研究结果表明:1变异系数对分项系数的标定有重要影响;2减小分位比能够部分抵消一定目标可靠度下由变异系数所引起的分项系数标定值变化以及一定分项系数下实际边坡可靠度水平的波动;3设计验算点是设计域中特殊的一点,它并不是最优的设计值取值点,使用标准化空间里设计域上特定角度一点作为设计值取值点更具优势;4当分位比为0.1,目标可靠度3.2时,经过优化分析,推荐土质边坡分项系数取值为c?=1.30,f?=1.15;5使用该方法,可以对现有安全系数设计方法的可靠度水平进行评估。     

EVALUATION OF THE PROBABILITY OF FAILURE WITH UNCERTAIN DISTRIBUTION PARAMETERS

Formulations are presented for estimating probability of failure considering uncertainty of distribution parameters in time invariant and time variant reliability analyses. Based on the formulations the probability of failure can be calculated by recursively using the first order reliability method. Also, a more efficient approximate analysis procedure by using the point estimate method to estimate the probability of failure is given. In this analysis procedure, the point estimate method is used to discretize the uncertain distribution parameters in the time invariant reliability analysis, and to discretize the time-independent random variables and uncertain distribution parameters in the time variant reliability analysis. The probability of failure is then obtained by weighting the probability of failure conditioned at each of discrete points. The conditional probability of failure can be calculated by using first order reliability method, second order reliability method or any other convenient methods. The use of point estimate method to treat uncertain distribution parameters in calculating probability of failure is less computer time consuming than the one of recursively using FORM. Illustrative numerical examples of calculating probability of failure are presented.     

利用差分法计算基于Spencer分析模式的边坡稳定可靠度

首先研究边坡稳定Spencer分析模式的过程和特点,归纳出安全系数的计算流程,发现Spencer模式下边坡稳定可靠度计算的难题在于安全系数是隐函数,导致偏导数无法计算,由此引进差分方法近似求解偏导数问题。其次依据复合函数求导方法,推导采用验算点方法求解Spencer模式下边坡稳定可靠度过程中各项偏导数的计算公式和可靠度指标的线性逼近循环迭代方法。基于上述研究,给出完整的验算点求解Spencer模式边坡稳定可靠度方法的7个分析步骤,以及每一步骤中的具体计算方法。最后采用该方法分析一个工程问题,并与蒙特卡洛模拟结果进行比较。结果表明,两者的计算结果十分接近;该方法精度可满足工程要求,同时工作量大大少于蒙特卡洛模拟方法,具有较好的工程应用价值。     

基于映射变换法的平面预应力钢桁架整体可靠性分析

利用映射变换法建立索张拉平面预应力钢桁架任意单元失效模式可靠度指标的迭代模型,并基于点估计法得到整体结构失效概率及可靠性指标的计算公式。模型中的随机参数包括折线索单元和桁架单元的截面面积(或综合刚度)、张拉钢索的预拉力、外荷载及边界弹性约束刚度等。基于所建立的计算模型编制相应的计算程序,对工程中常见的结构形式进行分析,并对影响结果的有关参数进行讨论。结果表明,钢索张拉力标准差对结构可靠性指标的影响与杆件截面面积随机变量的分布特性有较大的关系,且当截面面积为对数正态分布时,其影响大于正态分布。其次,随机变量标准差的变化对结构可靠性指标的影响均与相关性系数ρNA有一定关系。这些结论为索张拉预应力钢结构整体可靠性设计奠定了一定的基础。     

公路支挡结构稳定性的可靠度分析

在可靠度分析中心点法的基础上,提出基于误差传递理论可靠度计算的一种近似方法,并通过与常用的可靠度分析方法计算结果进行比较分析,验证了该方法的工程实用性和可靠性。计算结果说明,本方法能够为工程设计和管理决策提供快速和科学的参考依据。     

工程结构可靠度分析方法研究

基于可靠度理论，介绍了工程结构点和结构体系可靠度的各种分析方法，并探讨了各种方法的特点，指出结构体系可靠度的研究是今后可靠度发展的方向。     

下穿高速双孔并行隧道可靠度分析

针对地下结构可靠度分析中功能函数不能显示表达的特点,提出基于三维有限元的可靠度分析方法。以下穿高速双孔并行隧道为例,根据三维有限元计算结果,分别以DP2与DP3准则作为塑性屈服的判定准则,采用遗传算法选取样本点构建二次响应面模型,通过对Monte Carlo法,基于BP神经网络的Monte Carlo法,中心点法,JC法和遗传算法得出的可靠度指标的比较分析,得出遗传算法的运用可显著提高响应面模型的逼近精度,中心点法计算出的可靠度指标误差较大,Monte Carlo法、BP-Monte Carlo法、JC法及遗传算法求得的可靠度指标精度相近,JC法因操作简便、计算精度高可广泛用于地下结构的可靠度分析。基于遗传算法选取的样本点构建响应面模型,以JC法计算地下结构的可靠度分布,得出在公路线荷载作用下,衬砌上下两侧向内变形,上下两侧围岩应力释放多,可靠度相应增大;衬砌左右两侧向外变形,左右两侧围岩应力增大,可靠度相应减小;并行隧道的相互影响导致邻近另一隧道侧的衬砌可靠度较小。     

Reliability-based design optimization using convex linearization and sequential optimization and reliability assessment method

In this study, an effective method for reliability-based design optimization (RBDO) is proposed enhancing sequential optimization and reliability assessment (SORA) method by convex linearization. In SORA, reliability estimation and deterministic optimization are performed sequentially. And the sensitivity and function value of probabilistic constraint at the most probable point (MPP) are obtained in the process of finding reliability information. In this study, the convex linearization is constructed by utilizing the sensitivity and function value of the probabilistic constraint at the MPP. So no additional evaluation of the probabilistic constraint is required in the deterministic optimization in SORA. The proposed RBDO method is applied to numerical examples and compared to various RBDO methods. It is shown that the proposed method is very efficient with similar accuracy.     

钢管混凝土轴压构件简化公式的可靠指标分析

本文根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)和《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84),利用一次二阶矩法中的验算点法(JC法),计算了韩林海教授所提出的两种截面形式的钢管混凝土轴压构件设计简化公式的可靠指标。计算结果表明:两种截面形式的钢管混凝土轴压构件的可靠指标,均符合规范中目标可靠指标的要求:可靠指标受混凝土强度等级、含钢率大小的影响较大,此外,钢材种类、荷载比也有一定影响     

重力式挡土墙稳定性的结构体系可靠度分析

重力式挡土墙结构最主要的失稳模式是倾覆失稳和滑移失稳。为了计算重力式挡土墙稳定性的结构体系失效概率,首先分别建立重力式挡土墙结构抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性的功能函数,然后引入结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法(JC法)分别对两种失效模式进行计算,得出两个相应的可靠度指标。将两种失稳模式视为串联系统,由逐步等效平面法计算结构体系可靠度指标,最后由结构体系可靠度指标计算出该挡土墙稳定性的结构体系失效概率。根据上述方法,利用MATLAB程序计算了某挡土墙,得出了结构体系可靠度指标和结构体系失效概率。