某隔震连续梁桥的地震失效模式研究

针对传统可靠度分析对隔震桥梁地震失效模式识别的局限性,提出一种基于IDA分析和加权秩和比法的失效模式判别方法,结合改进的Park Ang损伤模型,给出具有统计意义的隔震桥梁的地震损伤失效模式,为隔震桥梁优化设计提供依据。以某6跨隔震连续梁桥为例,基于opensees建立桥梁结构有限元模型,分析得到基于加权秩和比的失效模式,并与结构的最弱失效模式进行对比。针对最弱失效模式,分析隔震支座屈重比对结构时程响应的影响,得出该隔震桥梁的最优屈重比。结果表明：基于加权秩和比法的失效模式为中间墩支座最先失效,且所有隔震支座先于桥墩失效,与最弱失效模式的规律一致,该隔震桥梁的最优屈重比为7%,优化后桥梁的失效PGA增大了0.05g。     

基于系统可靠度指标的建筑框架结构设计

现行建筑结构设计规范是基于结构构件的可靠度计算,没有很好的考虑结构的系统性,不能准确地反映结构整体的可靠性．为此,本文提出了结构体系抗力调整法．该方法把结构体系可靠性分析和结构体系可靠度调整分2步来完成,根据结构各失效模式的可靠指标和相应的目标可靠指标的比值作为确定抗力调整的主要依据,进行结构各失效模式可靠度的分配和调整,从而以结构体系可靠度指标为参数直接进行建筑结构设计．该方法有效克服了结构设计调整过程中的盲目性,简化了可靠度的计算方法,是一种比较简便实用的结构可靠性设计方法．通过对框架结构体系的可靠性进行分析可以看出,只需要少数主失效模式就能计算出该体系的失效概率,计算结果误差小,能够满足工程设计要求．     

地震动与损伤模型对结构失效影响的统计分析

考虑到地震动的随机性对结构响应造成的变异性以及不同截面损伤模型对结构失效的影响,有必要对不同地震动作用下结构的失效模式进行统计分析.以一个钢筋混凝土平面框架为例,采用三种截面损伤模型来研究结构在不同地震动作用下的失效模式,基于加权秩和比的统计方法得出新的失效模式,通过定义相似度来描述其与最弱失效模式的差异性.结果表明,截面损伤模型对结构失效模式的影响有限,不同截面损伤模型得到的失效模式大体相近.基于规范设计反应谱,当输入的不同地震动之间的离散性较小时,首个失效截面位置都相同;所提出的失效模式与最弱失效模式有着较大的差异,前者具有统计意义,更便于工程实际应用.     

框架结构体系可靠度的最优分配

本文采用框架结构的层间失效模式，将框架结构看作是一个失效相关的串联体系，建立了框架结构体系可靠度的计算模型。同时，在结构体系可靠度一定的条件下，以层间刚度作为优化变量，对框架结构进行可靠度的最优分配，使整个结构的造价最低。这样的设计方法可以充分发挥材料的抗力，达到节省材料的目的，显然，本文方法是对现有工程结构可靠性设计方法的一种改进。     

框架结构体系可靠度的最优分配

本文采用框架结构的层间失效模式，将框架结构看作是一个失效相关的串联体系，建立了框架结构体系可靠度的计算模型。同时，在结构体系可靠度一定的条件下，以层间刚度作为优化变量，对框架结构进行了可靠度的最优分配，使整个结构的造价最低。这样的设计方法可以充分发挥材料的抗力，达到节少材料的目的，显著，本文方法是对现有工程结构可靠性设计方法的一种改进。     

综合的结构可靠度函数预测模型

基于结构产品的现场失效数据样本较少以及物理结构模型可靠性评估存在误差,建立了综合考虑失效数据和结构失效模式及衰退机理的结构可靠度函数预测模型。采用一阶可靠性方法(FORM)进行物理结构可靠度评估,将失效数据方法得到的可靠度和物理结构方法得到的可靠度作为输入进行模糊回归,估计概率分布参数。建立的可靠度函数预测模型能较精确地预测结构产品随时间变化的可靠度,为结构产品的可靠性设计以及维修策略的制定奠定了理论基础。通过实例验证了该模型的可行性。     

基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度研究

目前桥梁可靠度分析中缺乏对桥梁实际失效模式的分析和资料,使得传统的体系可靠度分析思路对桥梁进行评估带有很大的不确定性,因而本文根据桥梁结构可靠度理论与结构地震易损性的研究现状,并结合传统可靠度分析中的现有观念与常用方法,提出了基于结构易损性分析的公路桥梁可靠度方法.该方法利用结构易损性分析的优势,根据选定的损伤准则来计算结构不同构件在随机荷载下的失效概率,能够给出结构各个构件的易损性曲线来判定出结构的最不利位置,从而为随后的结构体系可靠度分析提供便利.本文以地震荷载为例,给出了基于结构易损性分析思路的桥梁可靠度分析实例,以便具体地阐述这种思路.     

刚架结构体系可靠度分析与优化方法

以结构体系的可靠度指标作为结构优化设计的控制参数.首先利用分支 界约法寻找结构的主要失效模式,同时采用条件概率法求解结构体系可靠度指标并给出了结构体系可靠度的敏度表达式.然后采用最佳矢量法求解结构体系可靠度指标约束下的最小重量优化设计问题.最后给出了平面刚架计算实例,计算结果表明了方法的有效性,该法也可推广用于空间结构.     

基于改进PNET法的框架结构体系可靠度计算方法

为了实现复杂结构体系的可靠度分析,基于传统的体系可靠度计算方法PNET法,结合响应面法,提出了改进PNET法,应用改进PNET法对某10层单跨钢结构框架进行位移变形可靠度计算.分析结果表明,应用高次项的改进PNET法能有效地计算串联体系的可靠度,同时较之蒙特卡罗法更加节省计算耗时;并且改进PNET法能有效地反映结构体系各失效模式间的相关关系,更好地反映结构体系的性能,利于结构分析和设计.     

现有堤防的可靠性及其设防水平的费用效益分析模型

根据工程结构可靠性分析的基本原理,提出了现有堤防工程结构主要的失效模式,研究了现有堤防结构的条件失效概率及其系统的可靠度计算模型.对现有堤防工程的失效条件概率进行了定性分析,并提出了其系统可靠度的点值计算方法;提出了一个基于可靠度提高的现有堤防工程设防水平的费用效益模型,分析了模型中的费用效益参数与其可靠度之间的关系,并建议了基于可靠性有关参数的计算方法.在上述研究的基础上,给出了一个堤防加高的决策分析例题.研究的结论可供在选择堤防工程加高的设防洪水标准时使用.     

同时考虑结构系统强度和疲劳的可靠性分析

在以往的结构可靠性分析过程中,结构系统的静载和疲劳载荷失效情况大多是分别考虑的,这与许多实际工程结构(如船舶等结构)是不相符的.根据疲劳载荷造成的疲劳累积损伤对结构极限承载力的影响情况,研究了结构承载能力的可靠度计算方法.以结构累积损伤和结构初始抗力的形式给出了一个综合结构抗力变化历程的等效抗力,讨论了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的两种失效模式,并考虑了二者之间的相关性对结构系统可靠性的影响;用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,并用二阶矩方法计算各失效模式的可靠性指标;然后用PNET法计算结构系统可靠性.算例表明,虽然分别考虑静载或疲劳载荷作用下的结构系统可靠性较高,但综合考虑两种失效状态时,结构系统可靠性却较低.即疲劳累积损伤会降低结构的极限承载能力可靠性.因此,对结构系统同时考虑强度和疲劳的可靠性分析是必要,是符合工程实际的.     

在静载和疲劳载荷作用下结构系统失效机理与可靠性分析

在结构系统使用过程中,将可能出现多种失效形式,例如静载失效或疲劳失效.根据疲劳载荷造成的累积损伤对结构极限应力的影响,给出了结构构件在基于累积损伤下的构件剩余抗力的表达式,分析了结构系统中每一个单元在静载和疲劳载荷作用下的失效形式,并考虑了该两失效模式之间的相关性对该单元可靠性的影响,具体分析了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的失效机理,给出了在静载和疲劳载荷作用下结构系统的可靠性分析方法.数值算例表明,在不同的使用年限内,静载和疲劳载荷对结构系统可靠性的影响是不同的.在结构系统主要失效路径中,既有单元静强度失效又有单元疲劳失效,这是符合结构系统使用真实情况的.     

柴油机喷油泵功能可靠性比较评估

目的对柴油机喷油泵功能可靠性进行比较评估，解决提高柴油机喷油泵可靠性问题．方法根据柴油机现场故障数据建立了柴油机燃料系喷油泵、喷油器、滤清器、输油泵和高压管道以及冷却系离心泵和润滑系齿轮泵的故障流参数模型，求出了喷油泵等单元的功能可靠性综合指标R^（t）．利用功能可靠性综合指标，对喷油泵等单元功能可靠性进行了比较评估，并对喷油泵故障模式作了分析．结果喷油泵功能可靠性综合指标值最小，表明喷油泵功能可靠性水平最低，是柴油机最薄弱环节．喷油泵等单元之间功能可靠性综合指标最大差异量较大，表明喷油泵等单元功能可靠性综合指标值分散性较大．结论喷油泵主要故障模式是泵体裂纹（断裂）及柱塞偶件和出油阀腐蚀、磨损．喷油泵最薄弱件是柱塞偶件．本研究可为柴油机设计及确定柴油机最佳维修周期和备件数量提供参考．     

推土机可靠性分析

依据可靠性理论，对推土机动力装置的现场寿命试验数据进行了统计算是和分析，查明了动力装置的薄弱环节和主要故障模式，薄弱环节是燃料装置和活塞连杆组件，主要故障模式是磨损、疲劳裂纹和断裂等，求得了动力装置的故障流参数，可靠度和平均寿命及推土机整机的平均寿命等可靠性特征量，为提高推土机及其它建筑机械的可靠性提供参考。     

结构系统可靠度约束下的一种结构优化方法

以结构系统的可靠度作为结构优化设计的控制参数。文中的元件内力由有限元法求得，并由计算机自动形成失效模式的安全余量方程；用分枝限界法判认主要失效模式；用ＰＮＥＴ法计算结构系统的可靠度；导出了结构系统可靠度的敏度分析表达式，使高效率进行基于结构可靠性的优化设计成为可能。采用基于约束函数－阶泰劳展开的序列近似规划及非线性规划的对偶理论，导出了求解结构系统可靠度为约束的最小重量设计问题的优化迭代公式。若干例题的计算结果表明，本文提出的方法是相当有效的①。     

具有多随机变量的超静定桁架结构系统的可靠性分析

针对弹塑性超静定桁架结构系统,采用随机有限元法（SFEM）计算结构系统的响应量;考虑内力重新分配,建立失效模式的安全余量方程,用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标;用改进的分枝限界法,寻找主要失效模式,通过对主要失效模式安全余量方程线性化研究,计算失效模式安全余量之间的相关系数;最后用PNET法计算出结构系统的失效概率。给出了实际算例,计算结果表明：采用随机有限元法能更好地考虑结构系统的多个随机变量对系统可靠性产生的影响,该可靠性分析方法是有效的。     

不变刚阵法在复合材料层压结构失效分析中的应用

采用不主刚阵法计算复合材料层压结构的失效模式，即将结构的刚度变化问题转化为力的变化问题，用施加等效附加力的办法替代破坏单元的刚度削弱效应，从而保证结构刚度矩阵不变，使得只进行一次原结构总赐分解就可求得层压结构的各种失效模式。     

数控轴承磨床故障模式及其原因

通过对 2 5台国产数控 (ComputerizedNumericalControl,CNC)轴承磨床的故障数据两年多的跟踪记录 ,获得了较为丰富准确的CNC轴承磨床可靠性数据 ,并基于大型关系型数据库技术建立了CNC轴承磨床可靠性数据库 ,对国产数控轴承磨床的故障部位、故障模式及故障原因进行了详细的统计分析 ,指出了数控轴承磨床的薄弱环节及其潜在弱点 ,为CNC轴承磨床进行可靠性分析和设计提供了依据     

系统可靠度约束下平面框架结构的优化设计

以结构系统的可靠度作为结构优化设计的控制参数，用分枝限界法判认主要失效模式。用ＰＮＥＴ法计算结构系统的可靠度，导出了平面框架结构系统可靠度的敏度分析表达式。