基于结构易损性的斜拉桥多灾害安全性能研究

通过研究多灾害下结构安全性能,提出一种直接方法用于评价未知灾害:考虑结构发生脆性破坏,分析相应关键构件失效对结构影响的程度.采用基于刚度的方法计算结构构件的重要性系数,结合敏感性分析得到结构冗余度水平指标,并针对典型斜拉桥结构进行了分析.本文方法能够判断结构的薄弱环节,评估结构易损性能,为结构加固和维护提供了一定的理论依据.     

拱形棚洞在公路高边坡灾害防治中的应用

针对沿河傍山公路、陡峭山腰公路等交通咽喉路段容易发生高边坡灾害,造成交通堵塞,且妨碍救灾的情况,考虑到场地条件、施工难度、行人安全和工程结构的可靠性、便利性及防排水等因素,以龙胜至资源公路高边坡路段灾后复建工程为依托工程,选用了拱形棚洞结构方案,以防治高边坡灾害.采用有限元软件,对不同工况下的拱形棚洞结构受力情况进行了验算.计算结果显示:棚洞各构件的受力均在安全范围内;对受力较大构件进行优化设计,提高了结构承载能力和安全系数;在运营阶段经历滑坡以及落石等高边坡灾害后,拱形棚洞结构未发现明显病害,且该路段交通未受影响.     

基于多重响应的大跨度空间网格结构重要构件评估方法

为统一大跨度空间网格结构在进行连续性倒塌分析时移除构件的判别方法.基于稳定与强度失效模式,给出大跨度空间网格结构重要构件初选范围的选取方法.在此基础上提出了基于初选范围的多重响应分析法,并将该方法通过算例进行验证后应用于世界大学生运动会主体育场中,得到此类折面空间网格结构的重要构件分布.该分析结果与实际工程的设计结果吻合较好.研究表明:基于初选范围的多重响应分析法简单实用,能够快速全面地评估大跨度空间网格结构中构件的重要性,弥补了现有方法只考虑单一结构响应的不足,解决了目前连续性倒塌分析中初始失效构件判别没有统一标准的缺陷,使备用荷载路径法得到了更广泛的应用.     

灾害性海洋环境下深水立管结构可靠性研究

针对南海深水海域可能出现的灾害性海况条件,基于先进的深海浮式平台系统时域耦合分析和立管结构有限元动力响应计算的结果,采用广义极值理论,通过对非线性随机动力响应结果的数值拟合,研究了灾害环境下载荷概率模型的构建方法.基于结构可靠性技术,分析了立管构件的屈服极限状态,并进行了立管系统失效概率的求解及随机变量敏感性分析.结果表明,所提出的方法能充分考虑了深海平台系统的耦合效应,可以为灾害性海况下深水立管的可靠性评估提供有益的参考.     

基于构件重要性的RC框架结构鲁棒性的快速评估方法

为了快速评估钢筋混凝土(RC)框架结构鲁棒性,通过广义应变能表征构件的易损性以反映构件属性,通过失效柱对应的梁板子结构承载力表征荷载传递路径.基于构件易损性和荷载传递路径指标建立可快速评价三维RC框架结构中构件重要性和单构件失效后受损结构鲁棒性的方法,该方法仅需整体结构线弹性分析和理论计算便可快速实施.针对一个基于中国建筑规范设计的典型规则框架结构的有限元分析,考虑了楼层数、层高、跨长的影响,验证所提方法针对三维规则结构鲁棒性评价的可行性和合理性.此外,通过2种典型竖向不规则结构的有限元分析,验证了该方法针对不规则结构柱在不同楼层下重要性识别的有效性.结果表明,所提出的评价方法可以快速、准确评估三维结构构件的重要性和单柱失效后受损结构的鲁棒性.对于规则框架结构,在给定单柱失效工况下,层高对结构位移响应的影响大于楼层数,但远弱于跨度的影响.     

基于构件重要性系数的结构易损性分析

为了有效地管理大型复杂结构并减少各种灾害的损失,采用数值计算方法,对结构易损性和连续倒塌展开研究已成为目前国际社会研究的热点。从结构易损性的基本原理入手,提出了一种基于构件重要性系数的结构易损性分析方法。它基于构件刚度的重要性系数,并通过其与冗余度的关系来求出各构件的冗余度,用结构的整体冗余度和构件的局部冗余度来搜索结构的失效模式,以此来寻找结构中的薄弱环节,并通过结构的应变能来寻找结构的最易损失效路径。最后通过一个五层钢框架算例来验证。研究发现,所提出的方法是可行的、有效的。     

钢筋混凝土框架结构与楼梯构件协同抗震性能研究

目的研究地震中楼梯构件的存在及其布设位置对钢筋混凝土框架结构整体抗震性能、楼梯间周边主体结构构件及楼梯构件自身的受力状态的影响.提出减小楼梯间对框架结构不利影响的设计方法.并对其进行评估.方法通过MIDAS/GEN有限元分析软件进行静力Pushover分析和动力弹塑性时程分析,并与实际震害现象进行了对比.结果楼梯构件能增大结构的抗侧刚度和结构的扭转效应;楼梯间周围主体结构梁柱内力受楼梯构件的影响较大;楼梯构件及与之相连的框架梁柱较早地出现塑性铰;楼梯间布设在结构中部对结构抗震性能影响最大.结论楼梯间对框架结构的刚度分布、框架构件的内力分布有较大的影响,采用滑动支座弱化楼梯间和主体框架结构的连接,能明显减小楼梯构件对框架结构的不利影响.     

对桥梁钢构件锈蚀影响的分析

桥梁结构体系中,由于钢构件的锈蚀,往往会使结构耐久性降低.所以要对桥梁结构尤其是存在钢构件的桥梁进行精确而详细的分析,就要专门对锈蚀问题进行分析.本文给出了锈蚀分析的一种方法,并以实际算例对钢桥梁结构的锈蚀进行了分析.     

基于ANSYS的管线抗震支架抗震特性研究

建筑机电工程管线抗震支架结构是一种建筑非结构构件。针对抗震支吊架可在地震中对建筑机电工程设施给予有效保护,从而大大降低震后二次灾害的破坏,运用多自由度体系振动模型进行仿真分析。选择DN系列管道与普通单管对夹式管箍侧向抗震支架为原型建立三维模型,在多自由度体系振动分析的基础上,研究管线系统的振动特性;运用振型分解反应谱法进行仿真分析,从而提取出在不同工况下管线系统的模态云图与地震位移响应云图;仿真结果表明:单管DN100在对夹式管箍侧向抗震支吊架的约束下,可以有效缓减地震位移响应,方法为非结构构件抗震系统的设计提供了理论依据,同时也为判断地震作用下建筑非结构构件累积损伤提供参考。     

受损水工钢筋混凝土构件承载力实用评估方法

回顾了受损钢筋混凝土构件承载力评估方法，结合水工混凝土结构设计规范，提出了基于设计规范的受损构件承载力实用评估方法.分析了影响受损构件承载力的主要因素.通过工程算例证明了评估方法的合理性和可行性.     

突发灾害下建筑结构破坏分析的子区域降阶模型

针对突发灾害下局部破坏引发的结构破坏问题, 提出一种简化的子区域降阶模型及分析方法。首先对复杂建筑结构进行子区域划分, 然后按照内部构件状态评估子区域的破坏失效程度, 最后从子区域宏观角度分析破坏过程, 归纳演化规律, 为灾害应急管理提供理论指导。     

混凝土拱桥剩余承载能力有限元分析

根据结构分析的有限元方法、桥梁设计规范和桥梁承载能力评定规程,在桥梁病害调查和构件力学性质现场检测的基础上,通过建立能反映桥梁实际病害的结构分析力学模型,对某运营中的混凝土拱桥主要受力构件进行必要的验算与分析,评估了结构构件和桥梁的剩余承载能力,对该桥的加固与维修提供了技术依据.     

爆炸荷载作用下建筑结构连续倒塌分析与防连续倒塌设计研究进展

连续倒塌是结构局部某个关键构件的破坏导致相邻构件失效继而引发更多构件破坏,最终导致结构整体倒塌或者产生与初始触因很不相称的大面积倒塌的连锁反应.爆炸荷载作为一种非常规荷载,具有传播迅速、峰值大、作用时间短等特点,是造成建筑结构连续倒塌的主要原因之一.本文在建筑结构连续倒塌已有研究的基础上,提出了结构连续倒塌分析的分类方法;并进一步根据结构连续倒塌分析的目的,将结构连续倒塌分析方法分为结构抗连续倒塌性能评价方法和结构连续倒塌全过程分析方法.通过文献综述,详细介绍了结构抗爆炸连续倒塌性能评价方法和结构抗爆炸连续倒塌全过程分析的最新研究进展;给出了建筑结构防爆炸连续倒塌的概念设计方法和构造措施,提出了建筑结构防爆炸连续倒塌设计的步骤和方法.     

关于石油化工灾害处置之储气罐泄露处置

石油化工灾害由于其处置难度大、危险性高、影响范围广等特点历来受到人们的重视,石化灾害中由于储气罐的泄漏引起的事故占到很大一部分,本文通过对常见泄漏构件的介绍,分析了当前堵漏的方法,并提出了建设性的意见。     

考虑震损的混凝土框架结构改进建模方法

为准确描述震后结构损伤的影响,提出了损伤构件的定量分析方法及震损结构的改进建模方法.首先,从骨架曲线退化及滞回规则退化两方面定义了损伤构件的性能退化指数;然后,基于Park-Ang模型与Kunnath模型,采用统计回归分析方法提出了损伤构件恢复力模型,并对其准确性进行了验证;最后,应用该恢复力模型对震损框架结构进行弹塑性分析.结果 表明:采用Park-Ang模型和Kunnath模型得到的损伤构件恢复力模型均具有较高的准确性;对于所研究的2种构件,滞回曲线力峰值的理论值和试验值误差均小于10％;向完好结构输入组合地震波,向震损结构输入单一地震波,各层位移时程曲线吻合良好,说明采用该恢复力模型进行震损结构建模能够准确分析震损程度及分布对结构抗震性能的影响.     

在役水工钢闸门结构可靠度分析

简要介绍了结构可靠度的计算方法，分析研究了在役水工钢闸门主要随机变量的分布规律的统计量.结合工程实例，分析研究平面钢闸门结构主要失效模式，提出在役平面钢闸门主要构件可靠度的计算方法，得到闸门安全状况的明确结论，对提高在役水工钢闸门的运行可靠性具有重要意义.     

结构的易损性分析计算方法

由于灾害或材料性能的退化等原因结构的实用功能会下降，为了有效地对日见增多的大型结构进行日常管理和减少各种灾害的损失，结构的易损性分析已逐渐成为国内外学者研究的重点。本文从结构的易损性分析的原理入手，概括介绍了几种结构的地震易损性计算方法，并深入分析，总结了其优缺点及发展方向     

内爆炸作用下地铁车站结构的动力响应与破坏分析

地铁车站环境封闭,一旦其内部发生意外或恐怖爆炸事件,结构会在爆炸波的冲击作用下产生强烈的动力响应和局部破坏.采用数值方法对地铁车站在背包炸弹等中小型爆炸装置产生的内部爆炸作用下的结构动态响应进行了分析,得到了梁、板、柱等主要受力构件的位移和应变等动力响应,同时分析了炸药量、构件配筋率以及土-结构相互作用等因素对结构主要受力构件响应的影响.研究表明:在内部爆炸作用下,地铁车站的站台板是结构中破坏最为严重的构件,临近柱和中板会产生开裂等轻微破坏;结构的动力响应随炸药量的增大而增大,随构件配筋率的增大而减小;土-结构相互作用对于距离爆源最近的梁、板、柱构件响应影响较小.     

佛陈大桥钢锚箱应力仿真分析计算

建立了钢锚箱结构分析的有限元模型，分析了钢锚箱在两种组成情况下各构件的应力，检验了设计的安全性与合理性，提出了改善锚箱部分构件应力过大的措施和方法。     

钢筋混凝土构件温度场的非线性有限元分析

在火灾作用下，钢筋混凝土构件温度场的确定不仅是构件高温力学性能分析的重要前提，也是制定灾后结构修复加固方案的重要依据.该文利用加权余量法中的Galerkin法和向后差分法，推导并建立了用于钢筋混凝土构件温度场计算的有限元方程.分析中考虑了混凝土热工性能参数随温度变化的特性，并采用热流平衡迭代过程来提高温度场的求解精度.在理论研究的基础上，以Matlab语言为开发平台，编制了钢筋混凝土构件温度场分析程序TFARC(Temperature Field Analysis of RC)，可以进行稳态、线性瞬态以及非线性瞬态温度场的分析.最后，利用程序的数值计算结果与试验数据及有精确解的温度场问题进行了对比研究，结果表明利用该程序进行钢筋混凝土构件的温度场分析是可靠的.