基于多种失效模式及其随机相关性的地下管道腐蚀可靠性分析

目的 考虑不同时间点载荷效应过程的相关性以及不同失效模式之间的相关性，提出了一种确定受腐蚀影响的具有多种失效模式的地下钢管系统失效概率的方法。方法 失效钢管受腐蚀的形态包括断裂、强度破坏、挠度和屈曲，它们都是随机过程，并相互关联。采用高斯过程的第一通道概率理论对其进行量化，蒙特卡罗模拟在每个时间点计算均值函数μL(t)和标准差σL(t)负载效应的过程，相关矩阵包含不同失效模式之间的相关系数作为时间的函数，计算了各失效模式的失效概率，然后通过考虑不同失效模式之间的相关性确定了系统的失效概率。通过一个案例研究来验证该方法的可靠性，并通过敏感性分析，研究关键变量对腐蚀钢管失效概率的影响。结果 不同失效模式之间的相关性以及失效事件在时间维度上的相关性，对单一模式的失效概率以及系统失效概率的量化评价具有较大的影响，在诸多影响因子中，腐蚀模型中的乘数常数k、指数常数n和管厚d对失效概率的影响最大。随管道使用年限的增加，n与d有增大的趋势，n值的上限在不同的失效模式下均可达到0.8以上，d则可增至–0.2以上；同时，k逐年减小，其最低值可降至0.2左右。结论 考虑时变因素的可靠性算法是腐蚀影响下的埋...

Reliability Analysis of Corrosion Affected Underground Steel PipesConsidering Multiple Failure Modes and Their Stochastic Correlations