地震作用下渡槽结构动力响应与抗震可靠度分析

基于谱表示-随机函数方法和概率密度演化理论,应用一类非平稳地震动加速度过程的演变功率谱模型,在ANSYS中实现了地震动过程的数值模拟,并对渡槽结构进行了地震动作用下结构动力响应和抗震可靠度的分析。结果表明,采用概率密度演化理论的方法能够较为准确的分析出渡槽结构在非平稳地震动作用下的动力响应特性,为渡槽结构抗震设计更加精细化奠定了基础。     

地震易损性及全寿命费用评估方法研究

考虑地震激励随机性,以最大层间位移角为性能水平量化指标,采用基于概率密度演化理论的结构地震易损性分析方法,得到结构在不同强度地震作用下各级破坏状态的失效概率.提出结构损失期望与全寿命费用的计算方法,从而实现对结构全寿命周期的性能评估.最后,以钢筋混凝土框架结构住宅楼为例,将概率密度演化理论应用于结构全寿命费用的计算中,...     

混凝土随机损伤力学研究进展

基于对混凝土构成性质的随机性与受力行为非线性的认识,对混凝土本构关系与结构非线性分析方法进行了系统的研究,形成了混凝土随机损伤力学的理论体系。研究发现：混凝土的非线性、随机性及二者的耦合对材料和结构的力学行为有深刻的影响;在细观-宏观以及本构-结构等不同尺度上,随机要素的传递、演化以及在演化过程中的涨落,均需要合理而细致地加以考虑;混凝土在细观层次的随机性直接影响结构的动力灾变行为。混凝土随机损伤力学的发展和完善,为实现基于可靠性的混凝土结构设计与控制提供了基础。     

钢筋混凝土框架结构体系可靠度分析

结构体系可靠度是一个40年来尚没有得到很好解决的问题,即使对于理想弹塑性体系,经典的结构体系可靠度分析也往往会遭遇两个难以克服的困难:相关失效与组合爆炸。近年来,基于概率守恒原理的随机事件描述,提出了广义密度演化方程,从而将确定性系统和随机系统分析纳入到统一的理论框架之中。基于这一进展,结合结构非线性全过程分析的位移控制算法,本文推导了结构静力非线性发展过程的概率密度演化方程。采用纤维梁柱单元进行结构非线性分析,研究钢筋混凝土框架结构的体系可靠度,并与Monte Carlo法进行对比分析。研究结果证明了概率密度演化理论对结构体系可靠度分析的适用性。     

多重失效机制下钢筋混凝土剪力墙可靠性分析

在静力推覆荷载作用下，材料非线性和随机性的耦合作用导致钢筋混凝土剪力墙出现不确定的失效模式，如弯曲失效或剪切失效，而采用构件弯曲失效的阈值难以准确度量剪切失效构件的可靠度。为此，采用基于运动学原理的剪力墙受剪计算方法对27个钢筋混凝土剪力墙的承载力以及8个钢筋混凝土剪力墙的水平荷载-位移曲线进行预测。考虑轴向荷载、结构尺寸及材料参数的不确定性，进行墙体在水平荷载作用下的随机非线性分析；通过定义构件的失效域并作为吸收边界条件，基于概率密度演化方法进行了多重失效模式下剪力墙的可靠度分析。结果表明：该方法能够较好地预测不同破坏模式下剪力墙的非线性响应，剪力墙多重失效的本质是内力重分布不同演化过程的结果；发生多重失效剪力墙的峰值点位移、残余点水平荷载的变异系数均可达到0.3以上。对某一特定的剪力墙考虑混凝土抗压强度、配筋率、配箍率以及高宽比等影响因素，发现提高混凝土强度可显著提高静力推覆荷载作用下钢筋混凝土剪力墙的可靠度。     

基于火灾的钢筋混凝土构件的非线性分析

介绍了大型有限元软件ADINA在钢筋混凝土结构非线性分析中应用的理论基础,着重分析了混凝土框架结构在受到火灾作用下结构内力变化原理,并得出了有关结论,以促进高温下钢筋混凝土构件的研究,该文章可供相关技术人员参考。     

随机结构的非线性动力反应分析

提出了随机结构非线性动力反应分析的概率密度演化方法.根据结构动力反应的随机状态方程,引入扩展状态向量,建立了随机结构非线性动力反应的概率密度演化方程.以单自由度保守系统的非线性自由振动为例,分析了反应的概率密度演化.研究表明随机结构非线性动力反应概率密度具有典型的演化特征,通过与精确解答和Monte Carlo分析结果的对比表明本文建议的概率密度演化方法具有良好的计算精度和较小的计算工作量.     

基于不同损伤本构模型的钢筋混凝土剪力墙结构数值模拟

混凝土材料的力学行为具有典型的非线性与随机性特征.而科学合理的本构模型是进行混凝土结构动力反应与抗震整体可靠性分析的基础.为深入研究该问题,采用三类不同的混凝土损伤本构模型,包括混凝土塑性损伤本构模型、混凝土细观随机断裂损伤模型和考虑拉压软化效应的混凝土细观随机断裂损伤模型,对1个9层钢筋混凝土剪力墙结构进行精细化动力...     

生命线工程的研究进展与发展趋势

概述了生命线工程研究中的若干进展。内容包括:随机地震动场的波动数值模拟、工程结构非线性地震反应的概率密度演化分析方法、大型生命线工程网络系统的抗震可靠性分析与优化等。在论述研究进展的同时,对若干相关的国内外研究发展状况作了简要的评述。对生命线工程研究的未来发展趋势做出了预测和展望。     

基于概率密度演化的锈蚀混凝土梁时变可靠性分析

建立了锈蚀钢筋混凝土梁的极限状态函数,其中引入了锈蚀不均匀系数考虑钢筋锈蚀不均匀性和随机性。根据概率守恒原理引出锈蚀钢筋混凝土梁极限状态函数的广义概率密度演化方程,并介绍了其TVD(total variation diminishing)差分格式的有限差分方法。运用“吸收边界条件”提出了基于概率密度演化理论的锈蚀钢筋混凝土梁时变可靠度计算方法。以三个锈蚀钢筋混凝土梁为例,展示广义概率密度演化方程以及时变可靠度的计算结果。通过100万次Monte Carlo模拟方法以及2范数误差指标考察了概率密度演化及时变可靠度计算结果的精准度。二阶矩信息和可靠度的对比结果显示:概率密度演化法能够以较小的计算代价,较为精确地捕捉锈蚀钢筋混凝土梁在服役期间的概率密度演化信息,较为准确地预测其时变可靠度。     

基于概率密度演化的锈蚀混凝土梁时变可靠性分析

建立了锈蚀钢筋混凝土梁的极限状态函数,其中引入了锈蚀不均匀系数考虑钢筋锈蚀不均匀性和随机性。根据概率守恒原理引出锈蚀钢筋混凝土梁极限状态函数的广义概率密度演化方程,并介绍了其TVD(total variation diminishing)差分格式的有限差分方法。运用“吸收边界条件”提出了基于概率密度演化理论的锈蚀钢筋混凝土梁时变可靠度计算方法。以三个锈蚀钢筋混凝土梁为例,展示广义概率密度演化方程以及时变可靠度的计算结果。通过100万次Monte Carlo模拟方法以及2范数误差指标考察了概率密度演化及时变可靠度计算结果的精准度。二阶矩信息和可靠度的对比结果显示:概率密度演化法能够以较小的计算代价,较为精确地捕捉锈蚀钢筋混凝土梁在服役期间的概率密度演化信息,较为准确地预测其时变可靠度。     

钢筋混凝土短肢剪力墙结构试验

为了从试验角度研究混凝土随机性对结构反应的影响,以4片相同的4层1∶3比例缩尺模型的短肢剪力墙结构为研究对象,进行了拟静力试验研究,得到了荷载-位移曲线、混凝土和钢筋的应变曲线及墙体局部相对位移曲线.从水平承载力、侧向刚度、位移延性3个方面对比分析了各片墙体的反应,并对4片墙体的实测数据进行了统计分析,给出了不同顶点位移下的3个典型横截面受力状态的变化过程,最后研究了各试件在破坏特征上的差异性.研究结果表明:混凝土材料随机性的本质特征,使得混凝土结构在非线性发展阶段具有明显的损伤随机演化特性,因此,混凝土非线性与随机性的耦合效应对结构反应所造成的影响不可忽视.     

基于概率密度演化的锈蚀混凝土梁时变可靠性分析

建立了锈蚀钢筋混凝土梁的极限状态函数，其中引入了锈蚀不均匀系数考虑钢筋锈蚀不均匀性和随机性。根据概率守恒原理引出锈蚀钢筋混凝土梁极限状态函数的广义概率密度演化方程，并介绍了其TVD(total variation diminishing)差分格式的有限差分方法。运用“吸收边界条件”提出了基于概率密度演化理论的锈蚀钢筋混凝土梁时变可靠度计算方法。以三个锈蚀钢筋混凝土梁为例，展示广义概率密度演化方程以及时变可靠度的计算结果。通过100万次Monte Carlo模拟方法以及2范数误差指标考察了概率密度演化及时变可靠度计算结果的精准度。二阶矩信息和可靠度的对比结果显示：概率密度演化法能够以较小的计算代价，较为精确地捕捉锈蚀钢筋混凝土梁在服役期间的概率密度演化信息，较为准确地预测其时变可靠度。     

等效单轴本构模型在结构抗裂分析中的应用

<正>确预测结构可能开裂位置、判定开裂风险对合理采取抗裂控制措施具有重要的指导作用。本文采用等效单轴本构模型编写混凝土结构非线性有限元软件,并结合渡槽混凝土结构计算模型,分析了渡槽在设计水深工况下结构应力场分布规律和抗裂性能。分析结果表明:渡槽应力除支座附近以及拉杆和槽身交界处小范围内拉应力集中外,槽身部分应力均较小,小于C30混凝土抗拉强度,不会发生结构开裂。     

钢纤维钢筋混凝土梁力学行为的试验和有限元分析

钢纤维加固的钢筋混凝土（钢纤维混凝土）的应用领域越来越广泛,如高层楼房,隧道衬砌结构,混凝土输水管道,大型工业建筑的楼板。由于钢纤维混凝土在能量吸收能力和混凝土强度上有较大优势,因此,其在承载结构上应用时,与传统建筑钢筋混凝土一样,越来越受到欢迎。     

钢纤维钢筋混凝土梁力学行为的试验和有限元分析

钢纤维加固的钢筋混凝土（钢纤维混凝土）的应用领域越来越广泛,如高层楼房,隧道衬砌结构,混凝土输水管道,大型工业建筑的楼板。由于钢纤维混凝土在能量吸收能力和混凝土强度上有较大优势,因此,其在承载结构上应用时,与传统建筑钢筋混凝土一样,越来越受到欢迎。     

考虑流固动力相互作用的大型渡槽地震响应研究

根据符拉索夫及豪斯纳尔理论建立考虑槽内水体与渡槽槽身流固耦合的渡槽薄壁结构空间地震响应计算模型,该模型综合考虑了渡槽横向、竖向、纵向、自由扭转变形、约束扭转变形以及槽内水体对槽身的流-固动力相互作用等。由能量变分原理推导给出了渡槽薄壁梁段单元刚度矩阵及质量矩阵,按粘滞阻尼假设建立了渡槽结构阻尼矩阵。利用该模型对南水北调中线水利工程某大型渡槽进行了多工况地震时程响应计算。计算结果说明在地震作用下,渡槽槽内水质量对渡槽的横向地震响应有较大影响,在大型渡槽抗震设计计算时应予以重视。本文模型计算简单易行,是考虑槽内水体流固耦合作用的渡槽薄壁结构实用的地震响应计算模型,计算结果可为大型渡槽的抗震设计提供参考。     

随机激励下多塔结构BRB布置优化及#br# 多维易损性评估

为评估随机激励下非对称多塔结构抵抗剪扭耦联破坏的抗震性能,提出基于概率密度演化方法的多维性能极限状态易损性分析方法。采用层间位移角与层间扭转角量化指标,考虑指标阈值随机性及指标间相关性,基于概率密度演化方法计算超越概率,从而获得二维性能极限状态下结构易损性曲线。对烟花算法进行离散化和等变量改进,完成屈曲约束支撑(BRB)布置优化设计,实现多塔结构的随机非线性震动控制。结果表明：所提出的易损性方法可为多塔结构抗震性能提供综合可靠评价指标,基于改进烟花算法的阻尼器布置优化设计可以有效提高结构抵抗剪扭耦联破坏的抗震性能。     

大型渡槽槽身施工技术进展

渡槽在渠水跨越山谷、河流以及道路的过程中发挥着重要的作用,渡槽在整个输水工程的施工中十分重要,其能否正常发挥作用直接关系到整个输水工程的性能发挥。文章对大型渡槽槽身的施工技术进行详细的探讨,重点介绍了现浇整体式的大型渡槽施工方法,并对其施工技术进行展望,为大型渡槽槽身的施工技术发展提供借鉴。     

U型渡槽设计优化

小浪底北岸灌区工程总干渠穿越砚瓦河,架设渡槽作为输水建筑物;渡槽架空高,工程质量和耐久性高,作为比选方案之一,拟采用现浇混凝土U型槽身,现浇混凝土排架支撑,钢筋混凝土灌注桩;在施工工艺上,针对跨越山区河流的地形条件,采用钢管模架支撑平台,现场浇筑槽身施工方案。