现代预应力结构耐久性(碳化)数值计算

基于应力状态下构件快速碳化试验,开展应力状态下混凝土碳化深度的计算机仿真,采用Matlab神经网络工具箱对应力状态下混凝土碳化深度进行训练、仿真和预测.提出采用分项系数γc来反映结构可靠指标的结构耐久性设计方法,给出一定设计使用年限、一定可靠指标下结构耐久性设计时保护层厚度的计算表达式,并对算例中各框架预应力筋的保护层厚度进行计算.结果表明,建立的神经网络模型有较高的预测与仿真能力;提出的设计方法简单、实用,可以作为结构设计和耐久性验算复核的手段.     

同时算出结构可靠指标和验算点值的快速收敛蒙特卡罗法

基于结构可靠指标的几何涵义，本文提出一种用蒙特卡罗法计算结构可靠指标及验算点的方法．该法通过数学处理，使随机抽样只限于在失效边界上进行，并在此基础上寻找出坐标原点到失效面的最短距离以及相应点的坐标值，从而获得可靠指标和验算点值．算例表明，该法收敛快、精度高、模拟次数与失效概率大小无关，完全可用于各种工程结构的可靠度计算．本文对某重力坝段进行了可靠度计算，获得满意的结果．     

钢筋混凝土结构耐久性设计研究与应用

对钢筋混凝土结构耐久性设计进行了初步研究,了解了耐久性设计的目的及方法.结果表明,在结构满足初始可靠度指标的情况下,结构耐久性系数既与预期可靠度指标的取值有关,也与结构在本地区的可靠度指标降低函数有关.     

基于可靠度的氯盐与冻融环境下桥梁耐久性模糊综合评价法

建立了一套基于可靠度的桥梁耐久性模糊综合评价方法.该方法将冻融和氯离子作用下桥梁力学性能的退化通过承载能力和正常使用极限状态体现,采用蒙特卡罗法分析各种极限状态的局部可靠度,将局部可靠度指标借助模糊运算得到桥梁体系的耐久性综合评分.该方法用于某预应力桥梁的耐久性计算分析,表明:桥梁在冻融与氯离子环境下随腐蚀的加重耐久性也逐渐降低,桥梁耐久性达不到100年设计使用期.在桥梁耐久性影响因素中,环境湿度与保护层厚度的敏感度较大,控制桥梁环境湿度和保护层厚度,有助于桥梁耐久性提升.该方法可以为桥梁耐久性评价提供一种新的参考.     

基于响应面和重要抽样法的隧道衬砌结构时变可靠度

由于隧道衬砌结构极限状态方程高度非线性,直接采用一般的可靠度计算方法得到的是几何可靠度,存在较大误差,需进行改进.结合响应面法和重要抽样两种方法,利用响应面法得到的验算点作为重要抽样法的抽样中心,进而求解结构的可靠度指标.在该理论的基础上,考虑结构抗力随时间衰减的因素,利用Matlab软件编制了隧道在服务寿命期限内的时变可靠度指标的计算程序,并通过回归分析,得到了时变可靠度指标随着时间呈指数递减的规律.通过耐久性系数与时变可靠度指标的对应关系,可得到衬砌结构任意时刻的耐久性系数,该系数则是衬砌结构耐久性设计的关键.该方法对功能函数高度非线性的工程较适用,并且为结构耐久性设计提供了基础.     

船舶结构概率损伤容限分析

损伤容限设计是一种先进的现代设计思想,为了使这种设计建立在可靠性分析的基础上,根据概率断裂力学理论,分别建立了具有裂纹型初始缺陷结构和受损结构在裂纹扩展中结构疲劳寿命及其可靠性估算的动态模型．在给出了结构设计参数的分布函数后可求得一组与结构初始损伤、结构使用年限和剩余寿命、设计应力等有关的动态可靠性曲线,由此可获得保证一定可靠度的结构的损伤容限,并在设计时选取具有给定可靠度的各种设计参数,或给定设计参数后估计所设计结构的可靠度．     

对混凝土耐久性规范问题的探讨

作者着重讨论了我国现行砼结构设计规范中存在的耐久性问题，给出了设计耐久砼的几种方法，并提出了进一步改进的建议．这些工作可为我国砼结构耐久性设计规范的制定提供一定的参考．     

海工预应力混凝土氯离子侵蚀模型及耐久性

总结分析了国内外有关混凝土中氯离子侵入模型的研究概况,针对海工预应力混凝土结构,讨论了影响氯离子侵入预应力混凝土的各种因素．考虑混凝土与氯离子间的结合能力,建立了预应力混凝土氯离子侵入数学模型．以混凝土保护层厚度、氯离子扩散速度以及表面氯离子浓度为主要参数,运用可靠度理论,建立了海工预应力混凝土结构耐久性可靠度分析模型．分析结果表明：应力状态下。混凝土的氯离子有效扩散系数是变化的,其中混凝土的拉应力会加快氯离子的扩散,而压应力则相反;同时从耐久性分析中可知,混凝土保护层厚度对氯离子侵蚀下的PC结构耐久性影响最大,表面氯离子浓度及氯离子扩散速度次之．     

基于软计算下的结构可靠度的分析与计算

提出了一种求解结构可靠度的软计算方法，该算法综合了人工神经网络的柔软性和遗传算法的全局性及并行性，并用遗传算法计算了可靠度指标，为应用现有的结构分析程序计算结构可靠指标提供了一种新的思路和实现路径。     

JC法在结构可靠度计算中的改进和应用

运用JC法求解结构可靠指标．综述适用于不同结构可靠度计算的各种改进JC法：改进可靠指标初始值的设定方法求解线性结构,以保证迭代的收敛性并提高收敛速度;将JC法与数值方法相结合,解决非线性隐式功能函数的结构可靠度问题——采用差分法求随机变量的偏导数、用线性逼近法代替解非线性方程的常规代数方法求可靠指标,突破用JC法求解结构可靠指标．必须具有显式功能函数的限制;在结构抗力中引入时间参数t,将JC法的应用范围拓展到时变结构．研究表明：在一般工程结构的可靠度计算问题都能采用不同的JC法改进方法来解决．参10．     

大跨度预应力混凝土梁式桥设计优化

大跨度预应力混凝土梁式桥在公路工程中得到广泛应用,针对该类桥梁普遍出现梁体裂缝、跨中下挠等病害,从结构总体、预应力构造、结构计算等方面深入分析,提出结构设计优化的建议,延长结构的耐久性。     

基于耐久性的桥梁结构优化设计模型

针对预应力混凝土桥梁结构 ,以全预应力混凝土受弯构件为例 ,对考虑耐久性的桥梁结构优化设计方法进行了讨论分析 ,并给出了相应的结构选型及优化设计的数学模型 ,为进一步的工作提供了理论基础。     

混凝土保护层的设计及构造建议

为考虑离散性的影响,通过对混凝土保护层厚度实测结果的分析,提出了保护层有效厚度的概念．根据结构耐久性的要求,提出了混凝土保护层厚度的可靠度设计方法,并以室外暴露或室内高湿度环境中的混凝土构件为例进行了分析计算．最后,就保护层设计及构造技术提出了建议．     

新型预应力混凝土孔道高强灌浆料应用技术研究

对6种不同配合比的灌浆料分别进行了抗折强度、抗压强度、流动度和竖向膨胀率的试验研究,在试验研究的基础上,确定了灌浆料的配合比.配制的预应力混凝土孔道灌浆料具有早强,高强,微膨胀,自流性好等特点,从而增强孔道灌浆的密实度,达到提高预应力混凝土结构的安全度和耐久性的目的.通过实例对预应力混凝土孔道灌浆的应用技术进行了介绍,对工程施工有一定的借鉴意义.     

混凝土梁桥过火后预应力损失

火灾中产生的高温对预应力结构有较大影响,因降低结构的有效预应力,导致过火后受拉外缘压应力储备降低,结构提前开裂,影响结构使用性能和耐久性。为快速确定预应力混凝土梁过火后的有效预应力,以某省过火后拆除的32片梁为样本,通过实测过火后混凝土梁桥钢绞线永存应力,获得剥落深度比与预应力损失比的回归公式,选用极限承载能力试验及有限元数值分析验证该公式的适用性。结果表明,火灾后梁板预应力钢束出现应力损失,当混凝土剥落深度超过1/3钢绞线净保护层时,预应力损失不可忽略;先张法预应力混凝土结构,抗火设计应适当提高钢绞线保护层厚度;当混凝土剥落深度超过2/3钢绞线净保护层时,预应力损失率达10%,严重影响结构刚度。     

大气环境下锈蚀对钢筋混凝土结构可靠度的影响

研究了大气环境下钢筋混凝土结构可靠度的分析方法 ,计算了不同环境、不同混凝土强度及不同混凝土保护层厚度时构件的可靠度指标 .结果表明 ,在较为恶劣的环境条件下 ,混凝土强度和混凝土保护层厚度对钢筋混凝土结构可靠度有明显的影响 .因此 ,大气环境下钢筋混凝土结构的耐久性设计非常重要     

时变扩散系数对混凝土结构服役寿命的影响

基于氯离子二维扩散模型考虑混凝土氯离子扩散衰减系数及其随机性,计算了氯盐侵蚀下混凝土结构的可靠度及服役寿命。为克服传统可靠度敏感系数的缺陷,分析氯离子扩散衰减系数及其随机性对混凝土结构耐久性的影响,根据全微分公式导出了可靠度对随机变量均值和变异性的无量纲敏感系数。计算结果表明,忽略氯离子扩散系数时变性会导致显著地低估结构服役寿命,而不考虑衰减系数的随机性又会明显地高估结构耐久性能。敏感性分析结果表明,混凝土氯离子扩散衰减系数与混凝土保护层厚度对氯盐侵蚀下混凝土结构耐久性的影响占主导地位,并随着服役时间的增加,衰减系数的影响会超过混凝土保护层厚度。     

混凝土保护层在设计施工中的问题探讨

混凝土保护层直接关系到混凝土结构的耐久性，以往的结构设计和施工中考虑强度多而考虑耐久性少，轻视混凝土保护层的设计和施工。针对上述问题．对混凝土保护层在设计、施工中应注意的几个问题做了简要分析。强调指出，只有严格按有关技术条款和规范进行混凝土保护层的设计和施工，才能确保混凝土结构的耐久性。