地下埋管可靠度校准分析

应用《水工统标》推荐的一次二阶矩法，对现行《水电站压力钢管设计规范（ＳＤ１４４－８５）》中的地下埋管进行了可靠度水平校准分析，介绍了地下埋管在正常工作情况下的荷载及荷载效应的统计特征、影响地下埋管抗力的因素和各因素的统计参数；分析计算了Ａ３和１６Ｍｎ钢管在不同荷载效应比和不同围岩承载率时的可靠指标β；讨论了现行规范地下埋管的可靠度水平；提出了地下埋管可靠度低于明管较多，在修订规范时宜适当提高的建议     

水电站中明管可靠度校准分析

为了摸清明管可靠度水平,对现行《水电站压力钢管设计规范(SD144-85)》中的明管进行了可靠度水平校准分析。考虑到管内水重服从对数正态分布,其最大值分布为极值Ⅱ型分布,分析计算了A3和16Mn钢管在不同荷载效应比时的可靠指标β;讨论了现行规范明管的可靠度水平;结果表明厂内明管可靠指标明显偏高,建议在修订规范时宜适当降低。     

水电站压力钢管明管的可靠度校准分析

采用一次二阶矩法,对我国现行电力行业标准SD144 85"水电站压力钢管设计规范"中明管的可靠度进行了校准分析,初步摸清了现行钢管规范明管的总体可靠度水平,据此提出了作为明管设计依据的目标可靠指标的取值建议,可供明管设计和规范修订时参考.     

压力钢管可靠度分析基本变量的统计特性

通过对有关资料的统计分析 ,提出了钢管静水压力、水锤压力、地下埋管围岩承载率、坝后背管抗力计算模式等的统计参数和概率分布类型 ,可供水电站压力钢管可靠度分析和确定分项系数时参考     

砌体结构可靠度分析及可靠度水平调整的建议

根据我国目前要求适当提高建筑结构可靠度的需要,分析了原《砖石结构设计规范》ＧＢＪ３ － ７３和现行《砌体结构设计规范》ＧＢＪ３ － ８８ 的可靠度水平,详细比较了几种调整可靠度水平方案以及材料用量增加情况,并提出了砌体结构设计可靠度水平调整的建议,可供《砌体结构设计规范》修订时参考．     

压力钢管可靠度分析基本变量的统计特性

通过对有关资料的统计分析,提出了钢管静水压力、水锤压力,地下埋管围岩承载率、坝后背管抗力计算模式等的统计参数和概率分布类型,可供水电站压力钢管可靠度分析的确定分项系数时参考。     

圆空心钢管混凝土短柱在轴向压力作用下的可靠性分析

为分析圆空心钢管混凝土短柱在轴向压力作用下的可靠性,以笔者及其他学者所进行的圆空心钢管混凝土轴压短柱试验数据为统计样本,结合Normal、Lognormal、Weibull、Gamma 4种分布形式,考虑模型误差,分别根据《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936—2014）中的钢管混凝土柱轴压承载力计算公式与作者提出的修正公式,运用Monte Carlo法计算得到了规范公式与修正公式的可靠度指标。结果表明：依据两种公式计算得到的可靠度指标均基本满足目标可靠度指标3.7的要求;规范公式的可靠度指标较大,约为修正公式的1.05倍,计算结果较为可靠;可靠度指标随着混凝土强度和荷载效应比的提高而上升,随着含钢率的提高而下降,钢材强度和空心率的变化,可靠度指标的变化不明显。考虑上述4种分布类型对抗力误差的影响,分析了各参数因素对抗力分项系数的影响,结果表明：计算模型误差分布类型和活载类型对抗力分项系数的影响不明显,安全等级和荷载效应比影响较为明显;考虑实际工程中常用的荷载效应比,提出荷载效应比不同时抗力分项系数取值分别为1.21、1.32、1.41。     

柱失效方程中荷载相关特性对承载力抗震设计可靠度的影响

以竖向荷载和水平地震作用组合下的钢筋混凝土柱和钢柱为对象,研究了失效方程中荷载相关特性对柱承载力抗震可靠性的影响。根据现行《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》分析了不同柱弯矩轴力相关曲线的特性。结合多个框架结构实例,对比了柱失效方程中荷载相关曲线与规范考虑情形的异同。实例分析表明:水平地震和竖向荷载组合作用下,小偏压RC柱和工字型钢柱的荷载相关曲线与规范考虑的情形较为符合,均近似为负相关的直线;水平地震和竖向荷载组合作用下,大偏压RC柱的荷载相关曲线则与规范考虑的情形有较大出入,存在明显的正相关段部分。在此基础上,考虑失效方程复杂特性,依据已有的荷载和抗力变量概率模型,采用Monte Carlo法分析了水平地震和竖向荷载组合作用下柱的可靠性。结果表明:钢柱和小偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化幅度较小,与规范模式计算结果较接近;大偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化会有较大幅度波动,与规范模式计算结果差异较大;当轴压力荷载效应比值为负时,大偏压RC柱的承载力抗震可靠度会低于规范计算值较多,现行柱可靠性设计方法会偏于不安全。     

砌体结构可靠度分析及可靠度水平调整的建议

根据我国目前要求适当提高建筑结构可靠度的需要,分析了原《砖石结构设计规范》ＧＢＪ３－７３和现行《砌体结构设计规范》ＧＢＪ３－８８的可靠度水平,详细比较了几种调整 有材料用量增加情况,并提出了砌体结构设计可靠度水平调整的建议,可供《砌体结构设计规范》修订时参考。     

雪灾下轻钢结构大面积破坏的概率成因

现行可靠度设计统一标准在分析轻钢结构构件可靠度时,对荷载效应比值的取值范围考虑不够充分.针对此不足,提出了1种基于应力的荷载效应比值计算方法,解决了在构件失效是由多种形式内力引发的情形下选择何种荷载效应来计算荷载效应比值的问题.以多个轻钢结构构件为例,采用该方法分析了轻钢结构中荷载效应比值的取值范围.揭示了雪荷载不利布置下,轻钢结构的荷载效应比值将会非常高的现象.接着对按现行分项系数设计的轻钢结构进行了可靠度校核,表明轻钢结构的可靠性处于较低的水平.最后分析了雪荷载超过设计标准时轻钢结构可靠度随不同荷载效应比值的变化规律.结果表明当雪荷载超载较大时,荷载效应比值越大的结构可靠性越低.这从可靠性的角度为近年雪灾中轻钢结构大面积破坏的现象提供了补充解释.     

高强钢筋混凝土梁抗剪性能对比分析

通过对国内外有关试验数据分析,对集中荷载作用下高强钢筋高强混凝土矩形截面梁斜向开裂荷载的实用公式进行探讨,同时分别用《混凝土结构设计规范）（GB50010-2010）和美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》（ACI318-08）中受剪承载力的计算公式对试验数据进行对比分析。结果表明,有腹筋高强钢筋混凝土梁在集中荷载作用下,我国规范安全度略低,美国规范比我国规范偏安全,富余度较高。据此提出了集中荷载作用下高强钢筋混凝土矩形截面梁抗剪承载力实用设计公式。     

水工钢结构基本构件可靠度校准分析

本文讨论的是水工钢结构基本构件可靠度校准分析。为制定《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》,提供设计可靠指标的依据,同时也说明水工钢结构构件设计时,采用的可靠指标和《建筑结构设计统一标准》确定的可靠指标是一致的。     

水工钢筋混凝土结构构件可靠度分析

本文采用一次二阶矩的近似概率法,对现行《水工钢筋混凝土结构设计规范(SDJ20—78)》中的构件强度可靠度进行了校准计算和分析,提出了水工混凝土结构设计目标可靠指标的取值建议,可供《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的编制和《水工混凝土结构设计规范》修订时参考。     

加劲式压力钢管临界外压数值计算方法

压力钢管是水利水电工程中常见的衬砌类型,其外压稳定性至关重要。为构建加劲式压力钢管临界外压有限元准确计算方法,提出“多环建模、分段约束”的数值求解模型,将计算结果与Mises理论公式、规范公式展开对比讨论;考虑复杂外部约束环境,全面探究加劲环位置不同约束方案对钢管抗外压能力的影响,并基于数值求解方案研究加劲环对钢管管壁临界外压的增强作用及其有效约束长度,结合光面管的屈曲临界外压公式进一步提炼一种新的加劲式压力钢管管壁临界外压快速计算方法。结果表明：有限元特征值屈曲计算具有较高的准确度,与Mises公式计算结果保持较好的一致性,而规范采用的简化式计算结果会随着钢管屈曲波数的变化与Mises公式存在不同程度的差异;针对采用不同径厚比的加劲式压力钢管,其管壁临界外压随着加劲环位置约束作用的提高而增大,随着加劲环间距、钢管半径与钢管厚度比值的增大而逐渐减小,并当加劲环间距大于20 m后不再发生明显的波动现象,逐渐失去约束作用;本文提出的加劲式压力钢管管壁临界外压快速计算方法可同时应用于光面管和加劲环管,与相关Mises理论公式、规范公式相比,具有准确性高、计算简单、方便使用的特点,可为实际工程中钢管管壁临界外压计算提供一种新的选择。     

三峡电站压力管道大比尺仿真模型加载技术研究

根据三峡电站压力管道仿真材料大比尺平面结构模型是国内外同类模型中规模最大，加载技术复杂的特点，首次研究采用组合压力钢枕施加内压荷载，施压均匀，加载效果好，完成了模型超载破坏试验，取得了规律性好、对三峡工程管道设计具有重要参考价值的成果．     

景洪水电站发电压力管道仿真材料结构模型试验研究

结合景洪水电站工程实际,通过４个仿真材料模型试验,研究了该电站发电压力管道结构的承载能力．研究结果表明,在内水压力作用下,模型的初裂荷载与设计荷载的比值均大于１．７５,压力管道结构具有较大的安全度．     

水工混凝土结构设计分项系数取值方案探讨

介绍了《水工混凝土结构设计规》（修订稿）关于承载能力极限状态设计表达式中分项系数的确定方法和取值方案．可靠度分析结果表明，按所建议的分项系数取值方案设计的水工混凝土结构构件，在不同设计条件下均具有较佳的可靠度一致性     

FUKO管在小浪底引水发电压力钢管接触灌浆中的应用

小浪底水利枢纽地下引水发电洞压力钢管采用钢板衬砌 ,衬砌后的接触灌浆首次引进了世界上先进的混凝土接缝 (触 )灌浆工艺———FUKO管灌浆系统 .利用FUKO管进行压力钢管接触灌浆 ,克服了传统的在压力钢管上钻孔灌浆的弊端 ,提高了压力钢管的整体安全性 ,节省了工期