基于概率密度演化理论的锈蚀钢梁时变可靠度分析

为了得到锈蚀钢梁时变可靠度,对9组试件分别开展了加速腐蚀试验和单调拉伸试验.测得了锈蚀深度三维坐标数据和锈蚀钢材名义屈服强度,统计分析了锈蚀深度和名义屈服强度概率模型.建立了锈蚀钢梁功能函数,结合概率密度演化理论得到了锈蚀钢梁时变失效概率和可靠指标,并与蒙特卡洛方法(MCS)计算结果进行了对比.结果表明:钢板表面锈蚀深度和名义屈服强度服从正态分布;随着腐蚀时间增加,锈蚀深度均值和标准差不断增大;随着失重率增加,名义屈服强度均值不断减小而标准差不断增大;概率密度演化方法与MCS计算结果较接近,说明本文提出的方法的有效性;锈蚀深度和强度的随机性对锈蚀钢梁可靠度影响较大.     

平面钢框架结构的整体可靠度设计

在平面钢框架结构极限承载分析和结构整体可靠度评价的基础上,基于现行规范的目标可靠度指标、结构重要性系数,并考虑钢框架结构常用的两种荷载组合,给出了钢框架结构基于结构体系可靠度的设计方法及其实用的设计公式.算例表明,该设计方法既比传统的基于构件可靠度的设计方法经济,又能保证设计结构具有一致的体系可靠度.     

荷载随机过程相关性对结构时变可靠度的影响

荷载随机过程具有明显的相关性,但在现有研究中被假设为独立无相关的过程,这会导致分析结果不准确。该文基于Monte Carlo数值模拟的方法讨论了荷载过程相关性对结构时变可靠度的影响。模拟中,荷载事件的随机性通过Poisson过程进行描述,其大小服从正态分布;荷载相关性在时间域上的变化用指数衰减模型描述。为了克服荷载相关性模拟的困难,该文给出了简化的荷载过程模拟方法。该方法仅涉及简单的代数运算,应用简便,结果准确。研究发现:若不考虑荷载过程相关性,会低估结构的可靠度;并且,荷载过程相关性越大,低估的效果越明显。     

混凝土连续梁桥使用期的时变体系可靠度计算

混凝土连续梁桥在使用期间的体系可靠度反映了其整体可靠性水平.由于桥梁在使用期间的抗力是随时间变化的,因此其体系可靠度也具有时变性.介绍并修正了桥梁抗力参数的时变模型和荷载模型,提出了混凝土连续梁桥时变体系可靠度计算方法,并结合一工程实例验证了该方法的可行性与有效性.     

考虑结构性能退化的钢-混组合梁桥疲劳寿命研究

文章对随机车流荷载作用下的钢-混组合梁桥进行疲劳寿命分析,并考虑结构性能退化对钢-混组合梁桥疲劳寿命的影响;以某钢-混组合梁桥为例,建立该桥的有限元模型;利用车辆动态称重系统采集实际交通量数据,对实际交通流分布特征进行统计分析,并通过Monte-Carlo算法生成钢-混组合梁桥随机车流模型;引入裂缝密度概念来反映桥梁混凝土板的刚度折减情况,根据桥梁现场实际检测情况,对钢-混组合梁桥混凝土板进行裂缝密度统计,在此基础上考虑混凝土板不同开裂程度,对钢-混组合梁桥疲劳寿命进行预测。当钢-混组合梁桥混凝土板开裂程度为轻微、一般、较严重时,混凝土板刚度分别退化10.62%、16.52%、34.22%,组合梁桥的疲劳寿命分别降低16.66%、37.31%、56.61%。混凝土板裂缝扩展引起的结构刚度退化对钢-混组合梁桥疲劳性能影响显著。     

坝基刚度对重力坝可靠度的影响

对Ｔａｙｌｏｒ展开随机有限元进行了研究,通过平面八结点等参单元中引入变量随机性,导出了应力偏导数矩阵．通过算例进行了重力坝可靠度和坝基刚度对可靠度影响的分析,得出了有益的结论．     

基于GPR的PC连续梁桥体系可靠度分析

为解决PC连续梁桥体系可靠度分析过程中存在各失效模式下的极限状态函数不能显式表达的问题,本文提出一种基于高斯过程回归(GPR)和可靠指标矢量法的体系可靠度计算方法.该方法通过有限元分析软件得到少量训练样本,通过训练后的高斯过程回归模型逼近结构真实的极限状态函数,实现小样本条件下功能函数的显式表达,然后结合JC法和可靠指...     

结构的模糊不确定因素对可靠度的影响

模糊不确定性和随机不确定性一样,对结构可靠性有影响,而现行的结构可靠度理论对此无法考虑．本文用模糊数学模式来定量确定其对结构可靠度的影响．通过对某重力坝用改进ＪＣ法程序计算该坝可靠度和考虑模糊不确定性对可靠度的影响,提出了有益于可靠度计算的建议．     

斜拉索损伤对在役斜拉桥体系可靠度的影响

为了研究拉索腐蚀与疲劳损伤对在役斜拉桥服役安全的影响,分析平行钢丝拉索斜拉桥的时变体系可靠度.采用串-并联模型研究平行钢丝索强度概率受拉索长度和数量的影响,对比拉索断裂产生的静力与动力效应,并基于更新响应面方法捕捉拉索断裂产生的非线性效应.基于钢丝的疲劳试验结果评估某双塔混凝土斜拉桥的时变体系可靠度.研究结果表明:腐蚀...     

基于PTMD的双主梁钢-混组合梁桥车-桥耦合振动控制

针对双主梁钢-混组合梁桥车-桥耦合振动问题,文章以某高速公路路段1座4×35 m双主梁钢-混组合梁桥为例,设计一种通过调谐质量块与黏弹性层之间的碰撞来耗散能量的碰撞调谐质量阻尼器(pounding tuned mass damper, PTMD),以减小车辆引起的桥梁振动;结合桥梁和车辆的运动方程,建立车-桥-PTMD耦合系统运动方程;考虑路面条件,基于三维车辆模型、桥梁模型和PTMD系统建立车-桥-PTMD耦合系统的仿真模型,以研究该装置的减振效果。结果表明,该文研究的PTMD对钢-混组合梁桥的车-桥耦合振动有明显的抑制效果,且随着其质量比的增大,减振效果有显著提升。     

考虑设备相关性的智能变电站二次系统可靠性分析方法

已有的智能电网的二次系统可靠性分析方法多数未考虑到二次系统的不同设备之间的相关性,在一定程度上会导致二次系统的可靠性分析不够准确,因此本文重点解决考虑不同设备之间相关性的二次系统可靠性分析方法。首先,利用指数分布建立二次系统中单个设备或元件的可靠性模型;其次,考虑由同一供电回路供电的设备之间的相关性,选取适用该场景的Copula函数,建立考虑设备之间相关性的设备可靠性模型;随后,将设备简化为电源模块、主机板和不同设备之间的通信模块,并逐步建立单条故障链以及整个二次系统的可靠性模型;最后,利用Matlab软件进行编程验证所提出的二次系统可靠性分析方法的正确性与准确性。     

工作性能水平约束下多状态系统可靠性分析*

在实际工程应用中,要考虑系统运行过程中可能会因为受各类外界因素(如温度、压力、流量、功率等)的影响而导致对系统性能需求不同;针对系统性能受工作需求性能水平约束的现象,对传统Markov过程进行改进,提出改进型Markov过程;在考虑工作需求性能水平约束的条件下,利用改进型Markov过程来分析多状态串并联系统的可靠性,并给出简单的实例分析;结果表明该方法与传统可靠性分析方法相比,大大降低了计算的复杂程度.     

结构应力S（t）的复合Poisson更新过程模型

讨论结构在设计基准期［０，Ｔ］内应力出现的规律。考虑应力出现时间间隔是一串独立同服从Ｐｏｉｓｓｏｎ分布的随机变量序列，建立Ｐｏｉｓｓｏｎ更新过程模型，获得结构应力在设计基准期［０，Ｔ］内的最大值概率分布以及结构可靠度和结构当量正态设计表达式。     

南京长江第二大桥结构安全监测系统

以南京长江第二大桥在各种环境状态下的结构受力响应为数据源,建立反演结构状态演变过程的分析模型．在监测内容上,该系统以高精度的结构静态响应监测为主,兼顾对结构动态响应特征的识别和环境干扰因素的监测．监测系统在对影响结构检测置信度的各种因素进行归纳的基础上,采取随机过程理论和统计方法科学地分析了南京长江第二大桥在环境状态下的结构行为和变化规律．结果表明该桥的结构状态是稳定安全的．     

失效非线性相关的桥梁截面可靠性Vine-Copula数据融合

为合理融合健康监测数据分析在役桥梁截面可靠性,首先应用桥梁截面多个监测点的极值应力数据,建立监测变量非线性相关的Vine-Copula模型,实现极值应力数据的融合分析;然后结合多个监测点的功能函数,进行桥梁截面失效模式非线性相关的Vine-Copula建模分析,并融合一次二阶矩(FOSM)方法,分析失效非线性相关的桥梁截面可靠性;最后进行了在役桥梁截面监测数据的验证分析.研究表明,考虑失效模式非线性相关性所得桥梁截面可靠性较不考虑失效模式相关性所得结果小,说明不考虑失效模式相关性所得结果偏保守.     

基于Gamma退化过程的机械零部件可靠性灵敏度方法

采用随机变量描述初始强度的不确定性,利用Gamma过程描述强度退化过程.在此基础上,运用摄动法、四阶矩法和Edgeworth级数方法,解决了随机参数服从任意分布的可靠度计算问题.基于矩阵微分方法,推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏度的计算公式.以螺栓为例对所提方法进行验证,结果表明该方法可有效地解决机械零部件强度退化时的可靠性灵敏度问题.     

经验过程的Cesaro大数定律

给出经验过程Ｃｅｓａｒｏ大数定律成立的充要条件,建立Ｈｅｉｎｋｅｌ的结果在经验过程中的相应形式     

基于最优R-Vine Gaussian Copula模型的服役大跨桥梁主梁失效概率分析

考虑到服役大跨桥梁主梁多个控制监测点失效模式的相关性,提出失效概率分析的最优regular?vine(R?vine)Gaussian copula信息融合新方法.利用极值应变信息,引入双变量pair?Gaussian?copula模型和最优R?vine模型,结合多个控制监测点的功能函数,进行失效模式相关性的最优R?vi...     

强迫掺气两相流的谱特征分析

利用掺气坎在水中强迫掺气形成水气两相流,其压力脉动属于平稳,各态历经随机过程。水气两相流对泄槽底部冲击所产生的压力幅值谱基本符合高斯分布,最大脉压幅值在冲击点附近,其后很快衰减,约在（１０～１５）倍坎高范围内降至无坎时的幅值。在频谱中具有较明显的优势频率,模型中其值约为１．２４Ｈｚ。脉动能量主要集中在低频段,其优势频带约在０～１８Ｈｚ,除优势频率外,水气两相流的频域相干性较差,相干系数均在０．５以下,这与单一流体的相干结构大为不同。