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。     

框架机构的自动生成及体系可靠度

本文针对框架结构体系．基于结构矩阵分析来自动生成机构的极限状态方程，提出了寻找主要机构的失效树路径即“机构产生阶段分枝法”．通过对一个两跨十层框架结构主要失效模式的寻找及体系可靠度的计算说明了方法的可行性与实用性。     

一种不依赖失效路径的结构体系可靠度分析方法

传统的结构体系可靠度分析方法依赖于结构失效路径的分枝和约界技术,导致主要失效模式难以识别、体系失效概率计算工作量巨大.鉴于此,本文结合弹性模量缩减法和随机有限元法,提出了一种不依赖失效路径的结构体系可靠度分析方法.首先利用随机有限元法计算结构的随机响应量,据此定义单元承载比和基准承载比,以判别结构在不同受力状态下的高承载单元.然后利用变形能守恒原理建立结构内力重分布和损伤演化模拟的随机弹性模量缩减法,进而根据塑性极限状态下高承载单元的弹性模量缩减幅度确定结构主要失效模式,并利用多失效模式的联合失效概率计算结构体系可靠度.研究表明,该方法消除了传统方法中潜在失效路径对主要失效模式识别和失效概率计算的干扰,能够取得更高的计算效率和精度.     

平面圆管结构极限上限分析的弹性模量缩减法

为采用梁单元高效准确求解平面圆管结构极限承载力,提出了相应的极限上限分析的弹性模量缩减法。首先利用齐次广义屈服函数定义结构的单元承载比,然后结合弹性模量缩减过程获得逼近结构塑性极限状态的失效模式,同时,基于平截面假设推导了平面圆管截面的弹性应变能与塑性耗散功的计算公式,进而在结构失效模式上构造出平面圆管结构极限上限荷载的迭代计算方法。算例分析表明,平面圆管结构极限上限分析的弹性模量缩减法具有良好的计算精度和效率,其与EPIA误差在7%以内,迭代次数较EPIA减少一半以上,解决了由于梁单元截面各处的等效应变和应力不相同而导致的上限荷载乘子不能直接运用的问题。研究结果可为平面圆管结构的极限分析和安全评估提供参考。     

木塑框架结构的可靠性分析

为了分析单跨双层木塑框架结构在实际应用中的可靠性,确定其塑性铰的位置和个数,利用了失效树法确定主要失效机构,根据虚位移理论确定它们的功能函数,分别计算8个主要失效机构的可靠性指标及失效概率.运用相关性分析法确定了该结构体系失效的代表机构,通过概率性网络评价技术计算其失效概率和可靠度,该单跨双层木塑框架结构的可靠度为91%.     

交叉梁系的塑性分析及破坏机构规律

塑性计算主要优点是能充分发挥材料的潜力,节省材料用量。本文提出交叉梁系的两种塑性分析方法:荷载分配法及机动法。前者是利用交叉梁系的荷载分配法研究交叉梁系的弹性、弹塑性直到塑性破坏的全过程,从而求得交叉梁系的极限荷载及塑性破坏时各梁的内力。通过用荷载分配法对工程上常用的几种网架的塑性分析,归纳出这几种常用网架的破坏机构的规律。运用这些规律,利用机动法可极其方便地求得交梁系的极限荷载。再利用节点平衡可求得塑性破坏时交叉梁系各梁的内力。     

有初应力的钢管混凝土轴压柱设计计算方法研究

应用有限元计算方法,对有初应力的钢管混凝土轴压柱容许应力法和极限状态法中所对应的弹性极限荷载和塑性或稳定极限荷载进行了数值计算分析.分析表明,一般情况下钢管与管内混凝土不可能同时达到容许应力.传统的容许应力法计算的弹性极限荷载连两种材料的弹性极限荷载的简单叠加都无法达到,更不用说组合作用使承载力提高的部分了,因此,它存在着明显的不合理之处.建议定义钢管混凝土轴压构件弹性极限荷载为钢管的最大应力达到屈服应力时所对应的荷载.初应力的存在使构件弹性极限承载力下降明显,而对塑性或稳定极限荷载的影响相对不大.初应力度越大,构件弹性极限承载力与其塑性或稳定极限承载力的比值越小,以弹性极限荷载为控制的容许应力法计算结果越保守.对于钢管混凝土拱桥,其初应力度一般较大,设计计算建议采用极限状态法.     

基于贝叶斯理论的大坝体系可靠度计算方法

提出了大坝体系可靠度的改进计算方法.首先,通过响应面法拟合极限状态函数,进而通过JC法求出大坝单元的失效概率.然后,通过设定失效模式,以复合极限状态函数为准则,搜索出相应的失效路径;基于贝叶斯公式和Cauchy-Schwarz不等式,通过推导得出大坝以某种失效模式失效时的失效概率的上限,从而得出大坝整个体系的可靠度.最...     

奇异函数法在塑性极限分析中的应用

本文将奇异函数法应用于结构的塑性极限分析,简化计算某些固支环形板的极限荷载。     

边支承现浇混凝土空心板支座刚度分析

介绍了边支承现浇混凝土空心板支座刚度分析方法,用塑性铰线法计算混凝土空心板的极限荷载,用2种破坏机构来分别计算混凝土空心板极限荷载,其中一种破坏机构的塑性绞线通过边支承的梁,而另一种破环机构是典型的双向板破环,比较2种荷载的大小,规定发生破环机构为双向板破坏,则达到了现浇混凝土梁的支承作用,从而计算出支座刚度的大小。     

生土地坑窑结构坍塌破坏判断指标的确定

为了分析生土地坑窑结构坍塌破坏的内在机理,找到坍塌破坏的判断指标,采用插值法分析了地坑窑结构的极限状态,通过不同极限状态的对比分析,提出了窑腿相对塑性区深度RPD的概念。分析表明:无量纲指标RPD反映了不同状态下窑腿塑性区的发展程度,可确定为地坑窑结构坍塌破坏的判断指标。研究成果为进一步探讨在役地坑窑结构的安全可靠性及改造、加固提供了科学依据。     

基于可靠度的钢结构体系稳定设计方法

基于可靠度的钢结构体系稳定设计理论，提出了通过抗力分项系数验算结构稳定性的方法．在确定分项系数时，考虑了结构的材料和几何初始缺陷，使用基于响应面函数的蒙特卡罗模拟方法对结构进行二阶弹塑性分析．通过3个典型算例，比较了此方法与现有稳定设计方法所得结果，分析了现有稳定设计方法在不同情况下的误差及其原因，明确了计算长度方法和二阶弹性分析方法的适用范围，验证了此方法的正确性。     

基于弹性模量缩减法研究结构体系可靠度

针对现有体系可靠度理论的两大难点,基于塑性极限分析理论研究建立了体系可靠度分析的弹性模量缩减法:首先以单元的可靠指标为控制参数,定义结构的可靠指标均匀度和基准可靠指标,并建立新型的弹性模量调整策略;进而通过系统地缩减各单元的弹性模量,以模拟结构的可靠指标重分布和失效状态转移,通过一系列弹性有限元迭代分析确定结构体系的失效概率.该方法从根本上回避了现有体系可靠度理论的两大难点,避免了繁琐的失效模式分析和多模式联合失效概率的相关性分析.算例分析表明,该方法不仅适用于静定结构,而且适用于超静定结构,计算格式简单,计算精度较高.     

钢筋混凝土结构构件体系可靠度分析

结合钢筋混凝土结构构件的开裂特性,提出了在非线性随机有限元基础上求解体系可靠度的简化计算模型,在此基础上解决了承载能力极限状态下正截面钢筋混凝土梁体系可靠度及正常使用要限状态下钢筋混凝构件限制裂缝开展宽度体系可靠度计算问题,算例分析表明本文方法是合理可行的。     

三维结构极限上限分析的有限元方法

根据塑性上限定理，采用罚一对偶方法，解决了三维极限分析中的塑性不可压问题，建立了三维结构上限分析的有限元规划格式，给出了相应的优化迭代求解算法。克服了目标函数非线性非光滑所导致的数值计算困难，使迭代过程产生的极限载荷因子和相关速度场收敛于真解的上限。该方法已应用于带缺陷压力容器的数值极限分析中，计算实例表明该方法具有数值稳定性好、精度高、收敛快等优点，并具有较广的适用范围。     

结构失效模式的快速识别方法

提出了一种延性结构失效模式的快速识别方法;讨论了结构局部刚度对系统可靠性的影响;采用截断枚举法,考虑了奶状态方程间的统计相关性,从每级彀的许多失效序列的构成形式上进行分析,快速识别出主要失效模式,大大减少了计算量,可分析大型结构的可靠性。     

正交各向异性结构塑性极限载荷的上限分析

利用数值方法研究了正交各向异性材料结构的塑性极限分析问题。基于 Hill- Tsai屈服准则 ,将塑性极限分析中的上限定理以及有限元方法运用到正交各向异性体的极限分析中 ,最终将上述问题归结为求解一个带等式约束的非线性规划问题。借助数学规划中的非线性理论 ,可构造出上述问题的直接迭代求解算法。最后给出了相关算例的分析。计算结果表明该方法能为正交各向异性材料结构的工程设计和应用提供一种分析计算手段     

地震作用下钢筋混凝土框架结构防倒塌的判别

在地震作用下保证钢筋混凝土框架结构耗能最大化，同时保证在弹塑性变形条件下大震不倒，对框架结构意义重大。基于功能原理，对框架结构在水平地震作用下达到最大弹塑性位移时的2种变形破坏模式柱铰机制和梁铰机制进行分析，给出结构倒塌指标Ks的下限值和防倒塌的评估判别式，通过算例和实例对规范中框架结构防倒塌的相关要求进行了计算验证。结果显示，现行抗震规范对罕遇地震作用下钢筋混凝土框架结构变形控制值是略偏保守的。     

大型生命线工程抗震可靠度分析的递推分解算法

提出了系统结构函数的递推分解格式,建立了网络抗震可靠度的递推分解算法,这一算法的邦弗瑞尼不等式下限为系统可靠度的真实界限,从而给出了计算大型网络系统抗震可靠度的一类新方法,并进行了不同类型系统抗震可靠性分析的案例研究,证实了建议算法的有效性。     

框架结构体系可靠度计算

本文以结构可靠度理论分析为基础,先找出框架结构各随机失效机构中失效概率较大的主要失效机构,并考虑各随机失效机构间的相关性对框架体系可靠度的影响,以各主要失效机构的失效概率组成串联模型,求出框架体系的失效概率和可靠指标,其精度可以满足工程设计的要求。