基于失效树的连续刚构桥体系可靠度研究

文章讨论了针对连续刚构桥破坏机理和失效准则,采用失效树的方法进行桥梁体系可靠性分析;运用全局临界强度分枝-约界准则识别结构体系主要失效模式,以JC法计算各主要失效模式的可靠指标,结合失效模式的相关性,提出了连续刚构桥体系可靠指标计算流程。以某连续刚构桥为例,分析了不同构件的失效类型及失效顺序,绘制了相应失效树图形,计算了连续刚构桥主要失效模式的可靠指标、失效概率及桥梁结构体系可靠性。研究结果表明各失效模式间的相关性非常高,主梁比桥墩更易失效,给出的连续刚构桥体系可靠指标计算流程可以全面反映连续刚构桥体系失效问题。     

连续刚构桥体系可靠度分析的塑性极限荷载-QR法

提出了连续刚构桥体系可靠度分析的塑性极限荷载QR法,它是以结构塑性极限分析理论及样条离散化为基础,只寻找塑性极限荷载,避开了寻找结构体系失效模式的困难及缺陷,简化了失效概率的计算工作。此方法可以考虑非线性的影响。     

基于随机有限元的模板支撑体系井字架结构可靠性研究

扣件是模板支撑体系核心构件,其工作特性对体系承载性能具有显著影响.基于蒙特卡罗法基本原理,利用Python脚本驱动ABAQUS进行模板支撑体系非侵入式随机有限元分析,得出在井字架结构的任意位置上,随机出现不同数量的扣件失效对体系承载力可靠性的影响.结果表明,扣件失效概率增大将导致其屈曲承载力下降的幅度及概率显著增加.当扣件失效概率为0.183时,井字架结构的屈曲荷载比例系数超过0.8的概率为90%.当扣件失效概率达到0.199时,其屈曲荷载比例系数超过0.8的概率仅为50%.上述成果进一步说明基于所有扣件完好条件下的模板支撑体系确定性分析不符合实际,且偏于不安全.此外,当扣件失效数量服从二项分布时,模板支撑体系井字架结构的屈曲荷载比例系数λ服从正态分布.     

爆炸荷载下高层钢筋混凝土结构连续倒塌机制与模式研究

高层建筑结构构件尺寸较大,爆炸荷载作用下应力波传播造成的材料破坏效应不能忽略,需要采用精细化模型来分析其非线性响应行为与连续倒塌过程,计算效率低,实用性差.本文将多尺度建模方法引入到爆炸荷载作用下高层建筑结构的连续倒塌分析中,依据爆炸荷载作用下高层建筑结构非线性破坏与连续倒塌的特点,提出了多尺度模型不同区域的确定方法,使用该方法对某高层建筑结构的连续倒塌机制和倒塌模式进行了研究.结果表明,相同TNT当量炸药的爆炸荷载作用下,比例距离较小时,高层钢筋混凝土结构可能发生单柱失效-双向联合倒塌模式;比例距离增大至某一区间时,结构则可能发生多柱失效-竖向倒塌模式.多柱失效-竖向倒塌模式影响范围广,对结构危害大,应通过采取防护措施避免该倒塌模式的发生.     

环境因素下劣化混凝土桥梁的体系时变失效概率计算

将桥梁视为由各主要构件组成的一个体系,考虑一般大气环境下劣化混凝土桥梁抗力退化性及其荷载的时变性,采用自适应重要抽样法计算劣化桥梁的体系时变失效概率.同时,对变量进行了参数敏感性分析.研究结果对科学、经济地制定桥梁维修计划和方案具有重要意义.     

盐岩地下储库运行期失效概率分析

基于响应面法,以有限元为基础,将极限状态曲面近似表示为随机变量的显式,结合蒙特卡罗方法提高失效概率的计算效率;储库整体属于串并联结构体系,根据失效准则确定失效概率最大的单元,以此为基础确定系统的失效模式,计算体系失效概率及可靠度。以金坛盐岩地下储气库为例,计算结果表明腔体中部失效概率随储气内压增大逐渐减小,内压达到一定数值时失效概率又逐渐增大;腔体上部及下部失效概率随内压增大逐渐增大。运行条件下,储库失效主要为内压较大时上部及下部结构的剪切失效。因此,运行过程中应对储气内压严格控制。     

多跨连续板可靠度计算

本文以工程结构可靠度理论为依据,分别对Q/g为任意数值时求出相应的失效概率和可靠指标β,然后对弯矩系数(+1/11、-1/14、+1/16、-1/16,+1/16)乘以修正系数η再进行弯矩计算,以保证连续板具有与Q/g=3时相同的可靠度水准。     

不同板中配筋形式下板柱结构的连续倒塌性能

在爆炸、冲击等偶然荷载作用下,钢筋混凝土(RC)板柱结构中承重柱失效可能导致结构发生局部或整体连续倒塌破坏.为了研究板中配筋形式对RC板柱结构抗连续倒塌性能的影响,制作了2个1/3比例的板柱子结构模型,通过单调静力加载试验研究了角柱缺失条件下结构的连续倒塌性能.试验研究表明:在混凝土板内配置连续上层钢筋可以有效减小板上裂缝的宽度;与板中采用非连续上层配筋的试件相比,采用连续配筋试件的屈服荷载、第一个峰值荷载和极限承载力分别提高了38.4%、31.8%和7.5%,在动力荷载作用下试件的抗倒塌能力也得到了明显提高;板中拉膜效应对于塑性铰线机制失效后结构的抗倒塌承载力贡献显著.     

边坡稳定安全系数及其与土性参数及失效概率关系研究

借助土性参数,对边坡稳定性分析两大评价体系(安全系数法与可靠指标法)的联系及差异性进行了对比分析.对于简单均质土坡的圆弧形滑裂面,利用积分思想推导了有、无被动土体两种情况下安全系数的精确解析表达式.其中,视被动土体的贡献为减少滑动力矩,采用分段圆弧法推导.以该解析式为基础,利用土体粘聚力与容重的比值将这两个变量归一为变量Hc,以纯黏性土、均质边坡不同坡角时的确定性模型为对象,深入研究了不同的确定性模型情况下,Hc的概率分布类型、均值变化与边坡稳定安全系数的关系及变异特征对边坡失效概率和可靠指标的影响作用等.结果表明:土性参数变异性较强时,安全系数法作为一种定值方法,可能会做出严重背离实际的评判,而可靠指标法则更为科学合理;Hc为正态分布或对数正态分布时,其平均值及变异系数的不同取值会对失效概率(及可靠指标)的计算值以及失效概率(及可靠指标)与安全系数关系曲线中的交汇点位置产生明显的影响.     

载人飞船遭遇M/OD失效风险评估及其防护设计

 采用自主开发的M/OD风险评估软件系统,对某载人飞船遭遇M/OD的失效风险进行评估分析,给出了不同舱壁厚度下载人飞船遭遇M/OD的失效风险分析结果及其表面失效数分布。载人飞船舱壁厚度为0.6cm时,遭遇M/OD碰撞的非失效概率为96.447%,而当舱壁厚度减小为0.3cm时,非失效概率仅为9.460%。由于空间碎片具有方向性,使得载人飞船遭遇空间碎片时,其两侧失效风险最大,微流星体的任意分布性使其失效数呈带状分布。本文还对载人飞船进行了防护结构设计,给出了不同防护下载人飞船失效风险分析结果。采用与0.6cm厚舱壁面密度相同的Whipple和SW防护结构进行防护时,载人飞船非失效概率分别为99.704%和99.924%。若采用波纹角为30°和60°的CSW防护结构,则其非失效概率可分别提高到99.939%和99.995%,显著降低了载人飞船失效风险。     

基于耦合概率法的空间杆系结构失效概率分析

结构失效概率的量化计算是预测结构剩余寿命的重要途径之一.以结构三阶耦合失效理论为基础,通过应力变化率法和杆件移除法相结合评价单元杆件失效模态的相关系数,建立了一种空间杆系结构失效概率计算的新方法.首先采用耦合概率法分析得到结构在不同子系统破坏模式下失效概率上界与下界的表达式,并与泰勒展开法进行验证比较分析.同时进行六角星型穹顶结构破坏实验,最后通过应力变化率法分析结构加载破坏全过程的杆件内力时程曲线,总结出六角星型穹顶结构破坏与耦合失效概率区间的变化规律.结果表明,耦合概率法能够很好地展示多子系统间的组合失效结果,将多维积分转化为一维积分,具有较高的计算精度的同时仍具有很好的适用性,可用于计算空间杆系结构失效概率区间,预测结构破坏模态并量化评价结构可靠性.     

基于T-S模糊故障树的下滑信标故障诊断分析

为解决实际仪表着陆系统下滑信标GP(Glidepath Beacon)故障时无法快速定位故障点的难题,本文提出基于T-S模糊故障树的故障诊断方法。通过对GP系统进行不同功能系统的划分,进行T-S模糊建模,为每个板件的故障可能性进行模糊数赋值,计算故障程度的隶属度,实现复杂系统的定量计算。建立起两种计算方法,分别为根据系统各板件的故障可能性及根据各板件当前的故障程度来计算系统的故障可能性。经对比,计算结果与实际情况相符,第一种算法适用于简单系统或复杂系统板件的故障诊断,第二种算法适用于大多数系统。可见此法在GP故障诊断方面具有有效性。     

基于随机有限元法大跨度斜拉桥体系可靠度分析

大跨度斜拉桥由于存在众多不同的失效模式,导致其体系可靠度分析比较困难。但在众多失效模式中,仅有主要的失效模式对整个结构系统的失效概率起决定性作用。β约界法是体系可靠度分析中一种简单而精确的用于搜索主要失效模拟的方法。在β约界法搜索失效模式的过程中,需计算各个单元的可靠度指标。基于有限元的可靠度分析方法是一种高效和精确的可靠度计算方法,用该法研究了一座大跨度斜拉桥的体系可靠度问题。分析结果表明索的失效在整个斜拉桥的失效中起关键作用。     

小震下基于位移的高层框架-剪力墙结构失效相关性研究

为了简化结构体系可靠度的计算,有必要研究失效相关性问题.文中以层间变形失效为主要失效模式,采用Monte-Carlo方法,在小震作用下对高层框架-剪力墙结构进行了失效相关性研究,得出了高层框架-剪力墙结构在小震作用下部分失效相关性统计规律.     

Study on lifetime and reliability for power battery pack based on single battery Failure

Single battery failure will change other batteries' load in a power battery pack. Based on the cumulative failure probability equality principle, this paper considers the relationship between the load and the battery life distribution, and constructs a reliability model for the parallel subsystem of the battery pack when a single battery fails, and then compares the lifetime and reliability as a function of load and cell design. The result proves that the k-out-of-n system approaches closed to the parallel subsystem of the power battery pack.     

钢筋混凝土多高层剪力墙在小震下的失效相关性分析

在建筑结构的设计与分析中,结构体系可靠度的概念和思想已日益为人们所接受,但它的计算却一直是一个难点问题.特别是在体系可靠度的计算中涉及到了失效约束或者失效模式间的相关性问题.本文以层间位移为分析对象,采用蒙特卡罗方法,对多高层剪力墙在小震下的结构反应进行了失效相关性的分析研究,得出了多高层剪力墙结构在小震作用下的部分失效相关性规律.     

小震下基于位移的RC多层框架-剪力墙结构失效相关性分析

为了简化结构体系可靠度的计算,有必要研究失效相关性问题．以层间变形失效为主要失效模式,采用Monte—Carlo方法,在小震作用下对RC多层框架-剪力墙结构进行了失效相关性研究,得出了RC多层框架一剪力墙结构在小震作用下部分失效相关性统计规律．     

气动膜片逻辑控制技术在卧式多头打眼机上的应用

<正>本文叙述了气动膜片逻辑控制技术的特点。详细阐明卧式多头打眼机气动膜片逻辑控制系统的设计,逻辑线路,工作原理及其调试。提出在适宜条件下,可以在木材工业中推广应用。     

连续分布电荷的电像

本文论证了连续分布电荷的电像,给出了像电荷密度ρ_i、像电荷分布区域S_i、以及电势的表达式。原则上只要已知电荷的稳定分布,便可求解边界条件为无限大接地导体平面或导体球的电势;对于对称性较好的组合导体系统问题,也可进行求解。