不同失效模式下平面张弦梁结构受力全过程刚度变化

针对现有关于平面张弦梁结构受力全过程中刚度变化规律研究不够系统化的不足,采用理论推导、有限元分析和试验验证等策略对此问题进行深入分析.首先,运用一阶方法推导简化平面张弦梁结构模型在外荷载作用下的跨中竖向位移和杆件内力的计算公式.在此基础上,研究上弦抗弯刚度及上下弦轴向刚度比这2个参数对结构竖向整体刚度的影响规律.最后,分析多个平面张弦梁结构模型在受力全过程中的刚度下降程度.结果表明:当各参数在常用范围内取值时,上弦抗弯刚度对结构整体刚度的影响不大.该结构的多种承载破坏模式均具有脆性破坏的特征.     

基于偏心距随机特性的RC框架柱承载力抗震调整系数

以水平地震与竖向荷载组合作用下的RC框架柱为研究对象,推导截面偏心距与荷载效应比的关系式。接着依据已有的水平地震概率模型与楼面恒荷载、活荷载概率模型,分析偏心距设计值在总体样本点与失效样本点中分别具有的保证概率。然后采用Monte Carlo方法分析RC框架柱可靠度水平随多个参数的变化规律。结果表明:RC框架柱的承载力抗震可靠指标随弯矩效应比和轴压比设计值的变化较为明显,且弯矩荷载效应比越大、轴压比设计值越小,对应的可靠指标越低。与设计目标可靠指标相比,现行规范中RC柱的承载力抗震调整系数值是偏低的,在多数情形下应提高至0.9或1.0。这为合理进行RC框架柱的抗震设计提供了有益参考。     

基于偏心距随机特性的混凝土偏心受压构件可靠度分析

现行规范在分析混凝土偏心受压构件时,对因轴力效应比值和弯矩效应比值不同而引起的偏心距随机特性考虑较少．针对此不足,在分析偏心距函数的变化规律的基础上．通过抽样统计得到偏心距的随机特性,然后完整考虑这些随机特性。采用Monte Carlo方法计算了大小偏心受压构件在不同荷载效应比值下的可靠度．计算结果表明,该方法能更加合理地反映出偏心受压构件的可靠度水平．     

钢筋混凝土拱肋破坏过程中的模态变化

对一服役28 a旧桥中的2根钢筋混凝土拱肋进行加载过程中的模态试验.基于试验结果和理论分析研究钢筋混凝土拱肋破坏过程中的模态变化规律.通过对损伤进行一致损伤模式与复合损伤模式的划分,解释结构模态频率在受荷初期可能会增大的原因,分析塑性铰位置对拱肋模态频率的影响;采用曲线拟合方法研究拱肋破坏过程中一阶模态频率与所受荷载之间的函数关系.结果表明:该函数近似为二次函数.这为应用模态频率值来预测钢筋混凝土拱肋的极限荷载提供了参考.     

求解结构可靠指标的线性可行方向算法

为克服当极限状态曲面方程非线性程度较高时应用一次二阶矩法求解可靠指标可能不收敛的问题,提出一种求解结构可靠指标的线性可行方向算法.该算法采用求解约束极值问题的可行方向策略,在迭代过程中综合考虑了目标函数和极限状态曲面方程的影响.算法在每步迭代中先计算极限状态曲面在前步迭代点处的切平面,然后在此切平面上选定一个点,使该点和原点的连线与极限状态曲面的交点满足可行方向和收敛的要求.数值算例表明,无论极限状态曲面方程非线性程度如何,该算法都具有较高的精度和效率.这为结构可靠指标的计算提供了新的方法.     

复杂混联体系失效区域的确定与积分方法比较

为研究复杂混联体系失效区域的快速确定,采用体系失效域可视为若干维变量取定值时条件失效区间的集合的思路,提出了一种基于体系组成方式的失效域确定方法。该方法依据体系失效曲面的混联组成方式,确定出当其余维变量取定值时沿某坐标轴方向直线与体系失效边界的交点,获得对应的条件失效区间。应用该方法对多个算例进行了可靠度分析,结果证实:当失效边界较为复杂时,采用较多积分节点的梯形积分(Trapezoid integration)方法精度较好且稳定;而Gauss-Hermite或Gauss-Legendre积分方法的精度则依赖于计算时选用的坐标系或积分区间,若选用不当则失效概率将会相差数倍以上。研究表明基于体系组成方式的失效域确定方法具有较好的效果;当能接受较多计算量时,采用梯形积分方法来计算复杂混联体系可靠度是一个较好的选择。