预应力CFRP布加固混凝土梁可靠性研究

为使碳纤维(CFRP)的高强度能充分发挥其作用，通过对5根混凝土梁在反向加载条件下的碳纤维加固试验研究，对在反向加载条件下碳纤维加固前后的梁可靠度进行了分析和比较，反向荷载从14kN增加到20kN，结构的可靠度分别比未施加反向荷载时增加0．713，0．838和1．007．因此利用该法加固结构可充分利用高强的CFRP及更好地控制裂缝，从而对提高梁的可靠性有更好的效果．     

Monte Carlo法模拟CFRP加固梁的抗弯可靠度

根据可靠性理论，编制了基于Marlab软件的Monte Carl。计算程序，直接产生服从各相应概率分布函数的随机变量数组，从而使编程过程大为简化，解决了Monte Carl。直接抽样困难的难题。通过对16根CFRP加固混凝土实验粱受弯实验，得到了随机变量的统计参量。采用基于Marlab的Monte Carlo法完成了对CFRP加固混凝土梁抗弯可靠度的数值模拟。结果表明，计算可靠指标与基于实验的AEOSM法计算可靠指标一致，且计算简便快捷。     

内置FBG的CFRP加固钢混结构安全测评

为实现碳纤维复合材料对钢筋混凝土结构集先进加固与实时在线安全测评双重功能,将布拉格光栅光纤传感器固化于CFRP中.实验表明FBG与CFRP相容性及应变传感特性理想.根据钢筋混凝土结构理论和ANSYS有限元软件编制CFRP加固RC梁受弯荷载效应模拟计算程序.采用基于MATLAB的MonteCarlo计算程序,完成被加固结构可靠度模拟.制备的钢筋混凝土实验梁,采用预置FBG传感器的CFRP加固.梁内部钢筋粘结FBG传感器,压区混凝土上粘接电阻应变片.实验表明:全部实验梁承载过程中,根据CFRP中FBG的实时应变值,通过编制模拟计算程序得到实验梁内部受拉钢筋、压区混凝土应变与实测值较好吻合.据此不仅补偿了在已建成结构内部不能再装置传感器的限制,而且可实时判断加固结构的损伤状态,完成安全测评.     

二次受力CFRP布加固混凝土矩形柱抗压强度计算方法研究

在一次受力下CFRP布加固混凝土矩形柱抗压强度理论公式的基础上,按照叠加原理和强度代换原理推导了二次受力下CFRP布加固混凝土矩形柱抗压强度理论公式,并采用ANSYS软件对CFRP布加固混凝土柱的二次受力性能进行了数值模拟,将试验值与理论值及ANSYS值进行对比,结果基本吻合,证明了理论推导的科学性,为加固工程提供了一定的理论参考．     

碳纤维布加固钢筋混凝土小偏心受压柱的可靠度分析

对碳纤维布(CFRP)横向约束的混凝土矩形偏心受压柱进行了静载性能试验,测得了小偏心受压柱加固后的极限承载力,并在小偏心范围内,对不同偏心率下的CFRP加固混凝土柱受压的极限承载力和可靠度作了分析.结果表明:外贴CFRP能有效地提高小偏心受压混凝土柱的抗压极限承载力和可靠度,且其极限承载力和可靠度的提高幅度随偏心距减小而增大.     

海洋环境下CFRP加固梁的时变可靠度分析

建立了海洋环境下CFRP加固梁的时变抗力表达式,对影响抗力的相关变量做了统计分析,并根据Monte Carlo-JC法和Monte Carlo法分别编制了计算程序。通过将抗力简化为各时段的随机变量,Monte Carlo-JC法先用Monte Carlo法抽样得到各时段抗力样本值,进而获得抗力统计参数,然后用JC法计算构件的时变可靠度。结果表明,未加固梁的可靠度在开始几年变化不大,第5年后开始迅速下降;在第15年用CFRP加固后,可靠度大幅提高,到第30年仍具备较好的安全性。以Monte Carlo法的计算结果作为精确解,通过对比,证明上述采用的Monte Carlo-JC法是一种高效且偏安全的可靠度计算方法。     

CFRP加固RC梁静载荷效应的有限元模拟

目的应用非线性有限元方法模拟碳纤维复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土（RC）梁承载过程中结构的载荷效应（挠度、应力应变和承载力）．方法以4根CFRP加固RC试验梁的抗弯试验为依据，讨论了三维有限元分析模型的建立，包括：混凝土、钢筋、CFRP及CFRP和混凝土界面等单元的选择及本构关系原理。并选择了合适的裂面剪力传递系数．采用商业有限元计算软件ANSYS。模拟了4根CFRP加固RC梁加载的全过程．结果有限元模拟破坏承载力与实际破坏载荷基本接近，误差可控制在15％以内；有限元模拟压区混凝土、受拉钢筋、CFRP应变与实际测量应变在受拉钢筋屈服前基本一致；有限元模拟跨中挠度与试验测量挠度基本吻合．结论证明有限元方法可较好的预测CFRP加固RC梁的静载荷效应．     

既有桥梁外贴CFRP加固后剩余使用寿命预测

根据时变可靠性理论提出基于承载力可靠性的既有桥梁外贴碳纤维布加固后结构构件的剩余使用寿命预测方法,讨论了钢筋锈蚀、混凝土强度、纤维布加固耐久性以及荷载效应等因素变化对加固后既有桥梁结构构件承载力的影响.在国内外纤维片材加固混凝土结构的耐久性试验基础上,提出在加固后可以不考虑纤维布材料的老化及其纤维布材料与混凝土粘结界面的退化,使加固后钢筋混凝土构件承载力极限状态可靠度分析得到简化.结合一座实际桥梁工程进行了加固后可靠度计算,并对其剩余使用寿命进行预测.     

部分断面掘进机液压系统的可靠性研究

针对部分断面掘进机液压系统可靠性低、故障较多等问题,根据可靠性基本理论,建立该液压系统的可靠性逻辑框图和可靠度计算模型,结合实例对某型掘进机的液压系统进行可靠度计算和可靠性分析,利用MATLAB进行仿真,获得了各液压子系统的可靠度仿真曲线,并给出提高系统可靠度的措施。     

预应力CFRP布加固混凝土梁的端部剥离应力分析

采用预应力碳纤维增强塑料(CFRP)对混凝土结构进行补强加固的方法是工程界近年来的研究热点之一．作者在弹性理论的基础上,推导了预应力CFRP布加固梁在均布荷载作用下端部剥离应力的计算公式．     

随机激励下随机参数超空泡结构的动力可靠度

针对具有随机参数的超空泡结构在随机激励下的动力可靠性问题,使用八节点超参数壳单元对超空泡航行体建模,将超空泡尾部受到的冲击载荷及滑行力简化成2个存在某一相位差的平稳随机过程,利用虚拟激励法将双随机问题精确地转化为单随机问题.应用Newmark法结合虚拟激励摄动法计算出随机结构的应力响应,进而求出随机参数超空泡结构动力可靠性所需的全部数字特征.由首次超越破坏准则的动力可靠度公式,求出随机参数超空泡结构动力可靠度的均值和方差的计算公式,解决了具有随机参数超空泡结构的动力可靠性问题.通过算例与Monte Carlo方法结果的比较,验证文中方法的可行性和有效性.     

广义可靠指标矢量及其计算与应用

对计算相关变量的结构可靠指标及其关系进行研究.在n维广义随机空间中讨论了结构可靠指标的几何意义,据此提出广义可靠指标矢量及其统一计算方法,并检验了其计算精度.应用广义可靠指标矢量讨论了基本随机变量相关性变化对可靠度影响,并给出其影响规律和应用.应用广义可靠指标矢量可方便地分析相关随机变量的结构失效概率、失效模式间相关性计算等结构体系可靠度分析的关键问题.     

复杂载荷作用下结构的可靠性研究

针对以往的结构可靠性分析过程中,将结构的随机动载和静载单独考虑与实际工程结构不相符的情况,提出随机动载荷和静载作用下结构的可靠性模型,先利用一次二阶矩法和随机有限元法计算出随机动载和静载单独作用下结构的可靠度,然后将结构视为在随机动载和静载分别作用下的串联系统,求出随机动载和静载共同作用下结构的可靠度.算例表明,本文简单实用,为工程应用提供了一种适用的估算方法.     

地源热泵地埋管随机热阻及可靠性分析

分析了地源热泵地埋管周围岩土热阻的随机性,研究了岩土随机热阻及负荷对地源热泵地埋管换热性能的影响。基于热阻随机分析,提出了地源热泵地埋管的可靠性设计方法,得出了可靠度计算公式。结合工程实例进行计算,并与确定性设计方法进行了对比分析。计算结果表明,岩土热阻的变异性对地源热泵地埋管的设计影响较大,可靠性理论对地源热泵地埋管的随机传热性能研究有重要意义。     

变风速条件下风电齿轮随机可靠性优化

为了在变风速条件下对风电齿轮强度可靠性进行分析及优化,提出了齿轮随机可靠性优化模型.利用风速观测数据推导轮齿载荷的波动特性,定义相关随机量以适应应力强度干涉模型,应用蒙特卡罗法建立齿轮参数和强度可靠度之间的响应关系,同时,制定相关约束条件并以遗传算法作为求解策略.该优化模型不仅能够定量分析风速变化对齿轮强度可靠性的影响,并且可在随机参数情况下对齿轮强度可靠性进行优化.算例对5种风速模式下的风电齿轮强度可靠度进行了分析,结果表明：风速变化将导致传动齿轮强度可靠度下降,经过优化后强度可靠度得到明显改善,在5种模式下均不小于98.89%.     

基于应力模糊随机过程模型的结构模糊随机可靠度

本以模糊随机变量和模糊随机过程为基本变量,分析了探讨了结构的模糊随机可靠度问题,进一步推进了结构模糊随机可靠度的理论研究。     

Extremum response surface method of reliability analysis on two-link flexible robot manipulator

In order to present a new method for analyzing the reliability of a two-link flexible robot manipulator, Lagrange dynamics differential equations of the two-link flexible robot manipulator were established by using the integrated modal method and the multi-body system dynamics method. By using the Monte Carlo method, the random sample values of the dynamic parameters were obtained and Lagrange dynamics differential equations were solved for each random sample value which revealed their displacement, speed and acceleration. On this basis, dynamic stresses and deformations were obtained. By taking the maximum values of the stresses and the deformations as output responses and the random sample values of dynamic parameters as input quantities, extremum response surface functions were established. A number of random samples were then obtained by using the Monte Carlo method and then the reliability was analyzed by using the extremum response surface method. The results show that the extremum response surface method is an efficient and fast reliability analysis method with high-accuracy for the two-link flexible robot manipulator.     

当联合概率密度未知时随机结构可靠性分析的随机有限元法

建立了在基本随机变量的联合概率密度未知的情况下随机结构可靠性分析的随机有限元法,阐述了受有随机载荷的多随机参数结构的失败概率的计算方法,应用已知的基本随机变量的前两阶矩和边缘概率分布函数对随机结构的可靠性进行了分析。     

连续随机结构的动力反应和可靠性分析

本文用摄动法对广义一维连续随机结构在随机荷载作用下的动力反应和可靠性进行了研究，提出了动力反应和基于机抗力动力可靠性的计算公式。     

伪蒙特卡罗法及其在边坡可靠度分析中的应用

在确定具有最小可靠度指标的滑动面（即临界可靠度滑动面）时,由于常规的蒙特卡罗法抽样耗时巨大,临界可靠度滑动面的获得较为耗时。对于均质边坡,利用简化Bishop法构建了可靠度分析的功能函数,设计了6种随机变量的标准差组合,假定了随机变量的4种抽样范围,利用抽样次数较小的蒙特卡罗法即伪蒙特卡罗法对随机生成的132组可行滑动面进行了伪可靠度指标的计算并与蒙特卡罗法计算得到的可靠度指标进行了比较分析,研究发现：只有一个随机变量的前提下,滑动面的伪可靠度指标与蒙特卡罗法计算的可靠度指标呈完全线性关系,在其它条件相同的情况下,伪蒙特卡罗法抽样范围越大,伪可靠度指标与蒙特卡罗法计算的可靠度指标之间的拟合直线斜率越小,反之亦然;伪蒙特卡罗法抽样次数越大,伪可靠度指标与蒙特卡罗法计算的可靠度指标之间的拟合直线斜率越大,反之亦然。对均质边坡,可应用伪蒙特卡罗法快速计算其临界可靠度指标。