建筑结构抗爆设防性能目标研究

近年来建筑结构的爆炸事件频繁发生,而我国目前还没有统一的建筑结构抗爆设防目标。基于安全性风险评估理论,利用爆炸风险平均发生概率和爆炸风险破坏程度的等级划分,确定爆炸风险的平均影响程度。结合我国《建筑结构可靠度设计统一标准》和实际爆炸事件的特点,提出基于建筑结构重要性的抗爆设防等级分类方法,从而确定抗爆安全等级。根据我国国情综合考虑建筑结构抗爆安全等级和爆炸超压强度等级,确定不同类型建筑结构的抗爆设防指标。建立了以建筑结构设防目标作为工程抗爆设计的基础原则,通过对以往爆炸事件的统计分析,确定不同爆炸超压荷载对人员伤亡和建筑结构损伤程度的设防目标,为建筑结构抗爆设防指标提供一种新的方法。     

改进的台风下单桩海上风机易损性分析方法及应用EI北大核心CSCD

提出了一种改进的台风作用下单桩海上风机易损性分析方法,该方法包括:进行台风模拟,根据模拟台风确定单桩海上风机处的风浪强度指标;将风浪荷载施加在单桩海上风机上,在考虑荷载随机性的情况下得到风机塔筒和桩基的响应极值概率分布曲线;基于非线性屈曲分析得到风机主要构件的承载力概率分布曲线;结合风机主要构件的屈服和屈曲等承载力概率分布曲线,求得单桩海上风机在屈服或屈曲模式下的破坏概率。同时结合江苏某风电场的风浪特性对某5 MW风机进行了风致易损性分析。分析结果可为提升海上风机抗台风风险能力提供参考。     

设防框架的梁铰模型和能力易损性的试验研究

抗震设防等级越高,建筑物的抗震能力越强。然而反映设防能力区别的实用力学模型及其参数却很少。该研究即通过试验得到RC框架梁的塑性铰的本构模型及概率能力,为整体结构的地震风险研究奠定基础。为此,制作了4组12个基于GB50011-2010不同设防等级和位置的节点缩尺模型并做了拟静力试验。结果表明,节点的破坏实质是梁的受弯破坏,节点所在位置对梁的受力变形指标影响不大。因此,较少的试验试件可得到扩充数倍的梁铰样本,提高概率分析精度。因此,基于试验的统计结果并参照FEMA 356,提炼了不同设防等级的梁的塑性铰归一化本构模型,提出了梁铰破坏程度的性能指标,计算了梁的概率抗震能力,总结了设防能力和易损性的级差。用试验的方法量化结构模型的规范要求并赋予模型指标可靠度,是该文的创新点。     

掉层RC框架结构基于典型失效模式的失效概率评估

结构失效模式决定了结构在强震下的抗震性能。该文采用基于可靠度理论的割集方法,对掉层框架结构地震作用下的典型失效模型的失效概率进行评估,并与规则框架结构进行对比,分析了掉层框架结构失效模式的特点。结果表明：掉层框架结构的柱极限剪切失效模式年平均发生概率高于规则结构,且掉层框架结构存在剪切破坏先于弯曲破坏的风险,应采取适当加强措施以满足\     

基于界限估计法的工程系统风险估算研究

在工程系统风险分析过程中，风险估算是必不可少的一个重要环节．对此，本文在分析大量文献资料的基础上，基于目前比较通用的工程系统风险估算模型，介绍了工程系统的四种破坏模式，并采用界限估计法估算了以上四种破坏模式的失效概率．而工程系统风险估算模型中的另一个变量系统失事损失的计算与发生地经济社会发展水平密切相关，变化较快，情况更为复杂．所以对于工程系统的风险估算，不仅要进行技术分析，还要进行经济和社会等全面分析．并且存在理论上和实际应用上都还存在一些困难和问题，需要进一步研究和完善．     

混凝土多孔砖砌体房屋抗震可靠度分析

通过对混凝土多孔砖砌体房屋结构的抗震可靠性研究,提出了基于概率地震烈度所对应的地面运动加速度峰值分布的可靠度计算公式和采用将各烈度地震对应的峰值加速度概率进行离散化处理的方法,基于作者早期的混凝土多孔砖墙片试验的结果推导出该结构水平最大位移和累积能量耗损的双参数破坏准则,分析了混凝土多孔砖砌体房屋结构在不同地震设防区的抗震安全性能及其影响因素。     

基于试验的斜交网格-核心筒结构概率地震易损性分析

利用外部网状斜交框架和内部钢筋混凝土核心筒,斜交网格-核心筒结构形成具有较强抗侧刚度的筒中筒结构形式,被广泛应用于超高层建筑结构。采用模拟地震振动台试验获得不同地震动水准下模型结构的地震动响应结果。在结构抗震可靠度的经验和计算分析方法基础上,分析不同水准下结构发生各级破坏的概率,研究斜交网格-核心筒结构体系的整体抗震性能。最后,由振动台试验结果显示斜交网格结构构件的截面尺寸改变所在楼层的斜柱先于底部楼层的斜柱发生破坏。提出基于模型结构的振动台试验的概率地震易损性分析方法,对不同地震设防水准下原型结构的破坏概率进行研究,获得斜交网格-核心筒原型结构的概率地震易损性水平。     

城市建筑群概率地震灾害风险评估研究

科学合理地考虑地震风险评估中各环节的不确定性是地震风险评估结果可靠的基础。该文利用某城市现有工程场地地震安全性评价数据,综合考虑城市地震危险性评估中的不确定性,以结构基本类作为城市建筑群模型,并考虑地震动不确定性对建筑群地震易损性的影响,建立了同时考虑地震危险性和地震易损性不确定性的地震风险评估模型,最终给出城市结构基本类不同极限破坏状态的年平均超越概率和50年内地震风险概率。基于结构不同极限破坏状态对应的损失比,获得每一种结构基本类的地震经济损失风险曲线。在此基础上,提出了采用地震风险一致概率为控制点,得到城市建筑群总的地震经济损失风险曲线组合的方法,该方法可为评估城市建筑群概率地震风险提供参考。     

RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险决策分析

目标倒塌风险的决策是建筑结构一致倒塌风险抗震设计的关键科学问题之一。以按现行规范设计的钢筋混凝土 （RC） 框架-剪力墙结构为研究对象,采用第二代基于性能的地震工程方法,对 5 个不同设防等级的12 层 RC 框架-剪力墙结构进行了概率地震损失评估,将直接经济损失、停工时间和人员伤亡数量统一货币化,同时考虑建筑结构服役期内的成本投入,根据设计基准期内总经济成本最小原则,决策得到 RC 框架-剪力墙结构的一致倒塌风险。研究结果表明：决策得到的不同设防等级 RC 框架-剪力墙结构的一致倒塌风险为 50 年倒塌概率 0.26%(相当于年平均倒塌概率为 5.26×10_-5),与欧洲的一致倒塌风险目标 50 年超越概率 0.25% 非常接近,决策结果可为风险导向地震动区划图编制以及一致风险抗倒塌设计提供理论基础。     

考虑土质边坡多失效模式的区域概率风险分析方法

针对现有边坡风险分析仅考虑单一失效模式及风险分析结果难以被工程师理解等问题,提出了考虑边坡多失效模式的区域概率风险分析方法。首先给出了区域概率的概念,建立了以区域概率定量表征边坡稳定性的方法,推导了基于区域概率的边坡系统风险评价公式,探讨了该公式的适用性。在此基础上采用直接蒙特卡罗模拟计算边坡区域失效概率。最后以一不排水黏性土坡为例阐明了所提方法的有效性。结果表明：区域概率风险分析方法为表征边坡的关键失效区提供了一种简单、直接的可视化工具,为工程师制定合理的边坡加固设计方案提供了参考依据。基于区域概率风险分析方法的边坡系统风险评价公式不仅能够有效地回避边坡风险评价中多滑面间安全系数及滑块体积之间相关性计算问题,而且能够准确地量化边坡多破坏模式的系统风险。传统的风险评价方法可能显著低估边坡系统风险,使得边坡设计方案偏危险。边坡失效概率最大的滑面不一定是边坡失效风险最大的滑面,在边坡加固设计中,失效风险较大的滑面也应该予以关注。     

浅层海水下挤淤爆破的参数设计及分析

文章以洋山港一期工程工作船避风基地防波堤施工为依据,探讨了浅层海水下爆破挤淤的参数设计及其运用,并对爆破效果进行了分析,提出了在浅层海水中实施挤淤爆破的几点结论.     

Econometric analysis of the changing effects in wind strength and significant wave height on the probability of casualty in shipping

This study uses econometric models to measure the effect of significant wave height and wind strength on the probability of casualty and tests whether these effects changed. While both effects are in particular relevant for stability and strength calculations of vessels, it is also helpful for the development of ship construction standards in general to counteract increased risk resulting from changing oceanographic conditions. The authors analyzed a unique dataset of 3.2 million observations from 20,729 individual vessels in the North Atlantic and Arctic regions gathered during the period 1979–2007. The results show that although there is a seasonal pattern in the probability of casualty especially during the winter months, the effect of wind strength and significant wave height do not follow the same seasonal pattern. Additionally, over time, significant wave height shows an increasing effect in January, March, May and October while wind strength shows a decreasing effect, especially in January, March and May. The models can be used to simulate relationships and help understand the relationships. This is of particular interest to naval architects and ship designers as well as multilateral agencies such as the International Maritime Organization (IMO) that establish global standards in ship design and construction.     

考虑结构响应及轴线形状的防浪堤抗波浪冲击数值模拟研究

采用多物质ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方法对核电站防浪堤受波浪冲击过程中挡浪墙表面波压力和结构响应规律进行研究。建立与物理模型1∶1的三维直型防浪堤-波浪耦合模型,通过与波浪理论公式和物理模型试验结果对比,验证该文采用的数值造波和耦合冲击方法的可行性。在此基础上建立与实际模型1∶1的三维直、弧型防浪堤-波浪耦合模型,分析了防浪堤结构刚度、断面尺寸以及防浪堤轴线形状对波浪冲击过程中波压力和结构响应的影响。结果表明：防浪堤前、后表面最大波压力分别出现在静水面位置和后墙底部;前墙和堤顶宽度对后墙具有保护作用;结构响应增强前墙波压力,但对后墙波压力有减弱作用;防浪堤轴线方向突变处波压力与结构应力较大。     

失效风电塔架的设计分析

对一座失效风电塔架进行了静强度、动力学分析以及疲劳强度的设计分析,从而指出该风电塔架的失效是由于焊接结构中可能存在缺陷,同时指出风电塔架在疲劳设计中应考虑疲劳载荷的随机性和结构的缺口性。     

近海风力发电高塔波浪动力可靠度分析

采用基于广义概率密度演化方程的极值概率密度理论,该文研究了近海风力发电高塔在随机波浪作用下的动力可靠度问题。波场由基于拟层流风波生成机制的随机Fourier海浪谱及线性波浪理论模拟,确定性结构动力响应由有限元模型分析给出。结果表明：采用极值概率密度理论可以方便地计算出不同阈值水平下塔顶侧移的动力可靠度,采用经典的Poisson模型计算的动力可靠度随阈值水平的降低而误差增大。     

斜坡海涂上修建海堤的爆炸挤淤施工技术

采用爆炸挤淤置换法在较陡的斜坡海涂上修筑海堤,因堤身内外侧涂面高差大,施工过程中抛填堤身容易滑塌。最初在浙江舟山某海堤工程中遇到了这个难题。通过对堤身稳定性的计算分析,将堤身抛填方法调整为"内侧突前、外侧迟后",炸药布置侧重于内侧。既保证了施工期抛填堤身的稳定,又使得爆炸处理后形成的堤身断面满足设计要求。此后该方法又在多条类似海堤的施工中得到成功的应用,由此总结出了在斜坡海涂上修建海堤的爆炸挤淤技术,并申报了发明专利(201510908384.1)。     

斜坡海涂上修建海堤的爆炸挤淤施工技术

采用爆炸挤淤置换法在较陡的斜坡海涂上修筑海堤,因堤身内外侧涂面高差大,施工过程中抛填堤身容易滑塌。最初在浙江舟山某海堤工程中遇到了这个难题。通过对堤身稳定性的计算分析,将堤身抛填方法调整为"内侧突前、外侧迟后",炸药布置侧重于内侧。既保证了施工期抛填堤身的稳定,又使得爆炸处理后形成的堤身断面满足设计要求。此后该方法又在多条类似海堤的施工中得到成功的应用,由此总结出了在斜坡海涂上修建海堤的爆炸挤淤技术,并申报了发明专利(201510908384.1)。     

国潮元素在现代包装设计中的应用

目的 探究国潮引领下现代包装设计在创新内外形式、提升竞争力等方面的发展趋势与实践探索。方法 为打造中国制造的包装,进一步推动传统文化在现代设计领域的融合发展,中国时尚产业在此转型升级的关口,将目光锁定在了国潮元素上。以国潮文化的兴起为立足点,结合国潮文化与传统吉祥图案的关联,以及人们的普遍诉求,对其内涵进行了整体的概括和具体的挖掘,并对国潮风格的包装设计特点和现实意义展开探究,借助结构、色彩和视觉符号等进行理论与实践的联系,进而分析国潮元素在本质、创新和跨界融合等层面的设计开发路径,就具体的包装设计案例进行有效的展示和应用方式探究。结论 国潮文化融入现代包装设计是一种与媒介和载体所进行的艺术化的阐释与展现,其能够设计出被消费者认同的形式,并更好地引起人们的共鸣。     

波浪冲击作用下核电站防浪堤动力响应的数值模拟

基于多物质ALE方法,利用带阻尼罚函数实现波浪与防浪堤结构间耦合作用,模拟波浪冲击作用下防浪堤结构及流体三维动态响应过程,所得结果与物理模型试验结果一致性较好。讨论挡浪墙表面波压力分布及挡浪墙所承受最大水平推力及结构动态响应对波浪冲击系数影响。结果表明,前挡浪墙静水面位置与后挡浪墙底部波压力较大;后墙承受波浪水平推力较大;结构动态响应会增强波浪的冲击作用。仿真结果可作为防浪堤强度设计重要依据及控制越浪量设计参考。     

人工神经网络在短期资料风速估计方面的应用

设计风荷载值的确定是抗风结构设计的重要因素,短期风速资料的概率模型及其数字特征难以合理选取。将人工神经网络用于基于短期风速资料的设计风速估计,以弥补短期资料风速样本不足的缺陷。计算结果表明神经网络有较好的估计精度。