基于Gamma随机过程的水工钢闸门时变可靠度方法

钢板锈蚀是引起水工钢闸门结构的抗力和刚度退化的主要因素,在水工钢闸门可靠度评估或剩余寿命的评估中,应考虑其不利影响。今结合Gamma随机退化过程的特点,提出了一种考虑抗力退化过程的水工钢闸门结构时变可靠度计算方法。首先根据钢板锈蚀的基本特征采用Gamma随机过程对钢板锈蚀量随时间演化的过程进行了模拟,同时给出了Gamma随机过程参数估计方法和顺序采样方法。然后根据钢闸门抗力的特点确定了衰减函数的表达式并采用Monte-Carlo法计算了不同服役过程中钢闸门时变可靠度变化过程。最后针对具体数值算例讨论了锈蚀速率、初始钢板厚度以及衰减函数形式对时变可靠度的影响。     

锈蚀钢混构件的抗力退化规律研究

针对由氯离子侵蚀引起的锈蚀钢混构件的抗力退化,首先分析了氯离子在混凝土中的扩散规律,然后考虑混凝土的抗压强度随时间变化,分析分构件类型对锈蚀构件抗力退化的机理,并给出了时变抗力R(t)的计算方法。     

钢筋混凝土短柱的时变可靠度分析

钢筋混凝土构件在荷载、周围环境及钢筋混凝土材料等因素的共同影响下,其可靠度会随时间的增长而降低。文中总结了可能导致混凝土构件可靠度降低的因素,考虑了混凝土构件抗力的时变特性,通过Matlab软件对混凝土短柱的时变可靠度进行了分析,并用JC法计算了短柱的可靠度,得到了其可靠度随时间的变化曲线,进而用最小二乘法得出了曲线拟和的方程,为进一步研究构件的时变可靠度提供了一种新思路。     

受拉钢构件可靠指标退化分析

根据试验结果和现有文献资料,对锈蚀钢材的力学性能、锈蚀速率等方面进行研究,获得钢材锈蚀规律,提出受拉钢构件抗力衰减模型。采用一次二阶矩法计算不同服役年限的受拉钢构件可靠指标,研究受拉钢构件时变可靠指标退化规律。     

RC偏压构件精细抗力概率模型

现行可靠度统一标准给出的RC偏压构件抗力统计参数较为粗糙,对其随偏心距值的变化考虑不够充分。针对此不足,采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的各种抗力因素的概率模型,得到了不同偏心距和配筋率下的改进抗力概率模型。结果表明采用正态分布变量来拟合RC偏压构件抗力的分布具有较好的精度。在此基础上,对此改进模型应用于随机偏心距下RC偏压构件可靠度计算的适用性进行了实例分析。结果证实,当偏心距设计值接近或者大于界限偏心距值时,采用现行标准中的抗力概率模型来计算可靠度均会产生较大的误差,而采用文中建议的抗力概率模型则具有较高的精度;且现行可靠度统一标准因对抗力随偏心距值增大而减小的效应考虑不够而使得RC大偏压构件的设计偏于不安全。     

考虑抗力变化的既有构件可靠性鉴定目标可靠度指标的计算

目标可靠度指标是结构可靠性鉴定的基本依据 ,已有计算方法都没有考虑构件的抗力变化的影响 ,可能会导致结果偏于不安全。本文探讨了考虑目标使用周期不同和抗力随时间变化情况下 ,既有构件目标可靠度指标的计算方法 ,并给出了计算示例。     

恶劣环境下结构可靠度的一种分析方法

在恶劣环境 (如化工环境 )下 ,结构的抗力会随时间发生较大的变化。在给出一种抗力随时间变化时结构可靠度分析方法的同时 ,还将之与现行规范的方法和等效抗力方法进行了比较 ,分析了三种方法各自的特点 ,提出了结构最小抗力点可以作为结构可靠度分析的一个关键点的观点。该方法计算简便 ,概念直观 ,并且形式上能够与现有的结构可靠度分析方法相协调 ,可以作为恶劣环境下结构可靠度分析的参考方法。     

钢筋混凝土结构的时变可靠度分析与算法

分析了钢筋混凝土结构的时变可靠度，考虑结构抗力的时变特性，采用了一种新的时变可靠度计算方法。算例表明：该方法计算简单，结果可信，可为人们选用其方法进行结构可靠度的分析和计算提供一个有价值的参考。     

海洋大气环境下钢筋混凝土梁受弯时变可靠度分析

通过引入应力水平影响系数,建立考虑荷载影响的钢筋锈蚀速率时变模型。采用随机分析方法研究锈坑空间分布变异性对锈蚀钢筋混凝土梁可靠度的影响。通过把梁离散为许多小尺寸单元,将整个构件的失效概率转化为一系列单元的串联体系失效概率,采用蒙特卡罗法计算海洋大气环境下钢筋混凝土梁受弯时变可靠度。计算结果表明:对锈蚀钢筋混凝土梁进行时变可靠度分析时,考虑锈坑的空间变异性及荷载对结构劣化的影响十分必要。     

考虑时变可靠度的再生混凝土结构设计

由于再生粗骨料来源和废混凝土工程服役情况的复杂性,导致再生混凝土的性能表现出明显的离散性和时变性特点。为保证再生混凝土构件服役期内安全可靠,以再生混凝土的时变应力-应变曲线、碳化性能、保护层开裂等研究成果为基础,同时基于构件的时变可靠度分析,发现再生混凝土抗压强度、梁配筋率、保护层厚度、碳化系数以及钢筋锈蚀率对可靠指标影响显著,进而提出了保证再生混凝土构件时变可靠度水准的方法。结合已经确定的再生混凝土材料分项系数,提出了保持再生混凝土抗压强度标准值与普通混凝土相同,提高构件纵向配筋率/配箍率的设计方法。并给出了考虑时变可靠度的再生混凝土构件承载力计算式,可用于再生混凝土结构设计。