大型高层建筑结构构件可靠度综合评估模型构建

由于不同因素对建筑结构构件可靠度的影响程度不同,导致直接对构件可靠度进行计算的准确性较低,为此,设计了一种大型高层建筑结构构件可靠度综合评估模型。将构件在规定时间和条件下对设计功能的完成概率作为建筑结构构建可靠度评价指标,根据不同完成情况之间互不相容的关系,将影响建筑结构构件可靠度的因素为随机变量,构件了建筑结构构件影响因素的联合概率密度函数,以各个因素各自对设计功能的完成概率之和实现对构件整体可靠度的评估。在建筑结构构件可靠度评估模型构建过程中,采用二阶弹性分析设计法计算可靠度评价指标的权重参数后,将其与评估指标进行融合,得到最终的评估模型。在实例分析结果中,设计模型对构件可靠度的评估结果与标准解之间的误差最大值为2.20%,最小值仅为0.10%,可靠度评估时间最高为11 ms,说明设计模型可以准确高效地对构件应用状态进行分析,为实际的建筑施工提供可靠的数据支撑。     

考虑挠度影响的钢筋混凝土楼板可靠度分析

依据一次二阶矩可靠度计算理论,基于规范中钢筋混凝土构件挠度极限状态下的功能函数,利用Matlab编程实现考虑挠度影响的钢筋混凝土楼板可靠度分析及可靠指标验算.通过具体计算实例,分析各随机变量对挠度可靠指标灵敏性的影响.数值结果表明:楼层有效高度、混凝土强度、楼板有效计算跨度以及荷载效应比对可靠指标和灵敏度有不同程度的影响.     

基于隶属度和层次分析法研究结构可靠性鉴定

提出一种简便的既有结构体系可靠性鉴定方法,用隶属度对结构构件的可靠度进行了定量的分析,并利用层次分析法确定构件的权重系数,从而得到体系可靠度的鉴定等级隶属度。以钢筋混凝土框架结构体系为例进行了体系可靠性等级的评定,该方法具有合理性和贴近实践的可操作性,对既有结构的鉴定起到很好的指导意义。     

既有钢筋混凝土桥梁正常使用极限状态可靠度分析

分析了既有钢筋混凝土桥梁正常使用极限状态可靠度分析的特点;研究和讨论了模糊失效界限和荷载等级提高对既有桥梁正常使用极限状态可靠度影响;以钢筋混凝土最大裂缝宽度作为构件正常使用状态的分析对象,建立了混凝土构件在正常使用状态下的极限状态方程,并根据一座实际桥梁的检测资料进行了可靠度计算,讨论了正常使用情况下各个因素对混凝土构件可靠指标的影响.     

地震作用下钢筋混凝土框架层间变形概率统计特性

以钢筋混凝土框架结构为例 ,考虑了结构构件几何尺寸、材料弹性模量、恒荷载、活荷载和地震作用的不确定性 ;采用概率统计理论中的 K-S检验法 ,对钢筋混凝土框架结构层间变形的概率统计特性进行了分析 .结果表明 ,钢筋混凝土框架结构在地震作用下层间变形的概率统计特性 (分布类型与变异系数 )与地震作用的基本一致 ,从而为研究结构可靠度分析的近似方法提供了理论依据 .     

在役工业建筑可靠性鉴定理论的研究与应用

从结构可靠性基本理论出发,从影响结构可靠性的3种不确定性、结构的极限状态、结构可靠度、在役结构的现状调查、构件检测等方面阐述了在役工业建筑可靠性鉴定的基本原则和方法.根据上述原理,结合郑州市某污水泵站上部钢筋混凝土柱工程实例,通过理论分析和实测研究,对其进行了可靠性鉴定分析,结果表明:该结构混凝土中的氯离子含量严重超标...     

钢闸门结构时变刚度模型及其可靠度评估

基于可靠性原理，建立了水工钢闸门结构正常使用极限状态刚度可靠度分析的极限状态方程，提出了钢闸门结构刚度可靠度分析的3种计算模式．对影响钢闸门结构构件刚度衰减的主要因素——钢材锈蚀进行了统计分析，得到了锈蚀规律，并进一步分析得到了闸门构件刚度的衰减模型．以受弯构件为例，采用JC法对其刚度可靠指标进行了计算分析．结果表明，其刚度可靠指标满足结构可靠性总原则的要求，且露顶门的刚度可靠指标大于潜孔门的刚度可靠指标，从而初步确定了现行水工钢闸门设计规范正常使用极限状态的刚度目标可靠指标。     

大气环境下锈蚀对钢筋混凝土结构可靠度的影响

研究了大气环境下钢筋混凝土结构可靠度的分析方法 ,计算了不同环境、不同混凝土强度及不同混凝土保护层厚度时构件的可靠度指标 .结果表明 ,在较为恶劣的环境条件下 ,混凝土强度和混凝土保护层厚度对钢筋混凝土结构可靠度有明显的影响 .因此 ,大气环境下钢筋混凝土结构的耐久性设计非常重要     

施工期钢筋混凝土结构人为错误影响分析

分析了钢筋混凝土结构施工期中人为错误发生的规律,采用HRA方法模拟了施工期混凝土结构和模板支撑体系人为错误发生及其对结构参数的影响,提出了人为错误影响下施工期钢筋混凝土可靠度分析模型,对比了无人为错误和有人为错误影响下施工期结构体系可靠性,井为施工质量检查和质量控制提供了科学依据。     

框架结构的基于位移概率统计的可靠性分析

基于结构位移概率与统计的分析方法,对框架结构在遭遇可能的地震动作用下的的可靠性进行了分析研究。选取层间位移角作为钢筋混凝土框架结构抗震性能评估的整体指标,通过统计分析钢筋混凝土框架结构在不同地震动作用下的层间最大弹塑性位移角,得出结构层间最大弹塑性位移角的分布类型,建立结构可靠度的近似分析方法,计算出结构的可靠度。在选取多个地震动对一RC框架结构进行弹塑性时程分析后,计算得到结构的整体可靠度,显示该结构是基本安全的。计算结果表明,结构层间最大弹塑性位移角呈正态分布类型,继而得出了结构整体可靠度的近似评估方法,且能大致确定结构薄弱层所处的位置。     

改扩建工程的安全要求

在原有建筑基础上进行的改扩建工程,现役框架结构的安全问题一直都是工程考虑的重要问题。本文结合改扩建工程实际情况,系统性地运用理论知识分析了现役框架结构的可靠度,计算出其各个构件和整体框架结构的极限承载力的可靠性程度,确定荷载的概率分布、荷载效应组合的可靠性等级以及构件的安全等级。最后,结合中国国家博物馆的改扩建工程实例,对比分析现役框架结构的安全性,从而进一步了解如何对改扩建工程中现役框架结构的安全性进行精确评估。     

既有钢结构构件安全性评定分析方法

考虑目标使用期对可靠度的影响,引入可靠度调整系数γa,建立了既有钢结构构件承载能力验算的极限状态表达式.比较分析了不同荷载折减方法,并选择"等超越概率法"计算得到了不同目标使用期的荷载折减系数.采用验算点法,得到了不同目标使用期既有钢结构构件的可靠度指标,计算结果表明,提出的验算表达式满足目标可靠指标的要求.最后依据满足目标可靠指标的程度提出了构件评级划分准则,并按照结构安全等级和构建重要性不同,分别给出了不同构件承载能力评定等级的具体定量参数限值.     

结构抗震承载力利用系数的可靠度校核

广东省的地方性标准DBJ15-92—2013《高层建筑混凝土结构技术规程》的抗震性能设计在国家现行的抗震设计规范的基础上进行改进,采用按设防烈度地震(中震)计算地震作用,引入承载力利用系数考虑构件的延性能力,来进行构件的承载力设计.为验证新的抗震承载力计算公式的可靠性,采用一次二阶矩方法对计算公式进行可靠度分析,研究了荷载比(地震作用标准值效应与重力荷载效应比值)、性能水准、设防烈度、构件受力类型等因素对可靠度的影响.结果表明:在同一性能水准下构件可靠指标和可靠性概率大小所遵从的规律为受压构件受剪构件受弯构件受拉构件,符合"强剪弱弯"的概念设计要求;荷载比和构件重要性系数对构件可靠度有显著的影响,设防烈度对构件可靠度的影响不大.     

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.     

既有桥梁外贴纤维布加固后可靠度分析

对国内外大量纤维布加固试验进行了分析计算,得到了钢筋混凝土矩形桥梁构件计算模式不定性系数的统计参数.讨论了钢筋锈蚀、混凝土强度、纤维布加固耐久性以及荷载等影响因素变化对既有桥梁结构承载力的影响,参考既有桥梁结构全寿命可靠度分析,确定了加固后既有桥梁锈蚀延迟期的长度.在国内外纤维片材加固混凝土结构的耐久性试验的基础上,提出在加固后可以不考虑纤维布材料的老化及其纤维布材料与混凝土粘结界面的退化,使加固后钢筋混凝土构件承载力极限状态可靠度分析得到简化.研究了加固后既有桥梁抗力计算方法,并结合一座实际桥梁工程进行了加固后可靠度计算.该方法具有一定的工程应用意义,可以作为既有桥梁加固评估的理论依据.     

薄壁构件铣削加工可靠性灵敏度分析

利用单频率法建立薄壁构件铣削稳定性及表面位置误差模型,采用Kriging方法对薄壁构件铣削稳定性及表面位置误差进行了可靠性灵敏度分析,评价铣削参数对薄壁构件铣削稳定性及表面位置误差的影响程度.研究结果表明:随薄壁构件铣削系统的阻尼比及y向刚度的增加,系统的可靠度增加;随切向力系数、固有频率、径向侵入比及轴向切深的增加,系统可靠度降低;径向力系数和每齿进给量对系统的影响较小.研究结果能为薄壁构件高速铣削加工提供合理的理论依据.     

军用渡河桥梁结构可靠度评估

本文采用结构可靠度理论,通过对军用渡河桥梁结构的主要受力构件进行分析及对现行设计规范可靠度水平的校准计算,求出了各种受力构件的可靠指标β_0,提出了军用渡河桥梁结构目标可靠指标的建议值,并对影响可靠指标的主要因素进行了分析,提出了处理的建议。     

钢板加固受弯构件的可靠度分析

为了研究受弯构件钢板加固后的可靠性,利用概率方法对《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)中矩形截面受弯构件的钢板加固进行了分析。通过Monte-Carlo法获得了加固后构件抗力的统计参数:均值为1.696、标准差为0.543、变异系数为0.320。针对不同ρ值及汽车运行状态分析了加固后构件可靠指标的分布规律,结果表明:受抗力变异性增大的影响构件可靠指标略低于《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283-1999)的要求,加固设计方法对汽车荷载提级增幅较大的构件安全设置水准较大。     

地震作用下钢筋混凝土框架层间变表概率统计特征

以钢筋混凝土框架结构为例，考虑了结构构件几何尺寸、材料弹性模量、恒荷载、活荷载和地震作用的不确定性；采用概率统计理论中的K－S检验法，对钢筋混凝土框架结构层间变形的概率统计特性进行了分析。结果表明，钢筋混凝土框架结构在地震作用下层间变形的概率统计特征（分布类型与变异系数）与地震作用的基本一致，从而为研究结构可靠度分析的近似方法提供了理论依据。     

基于响应面法的基坑支护结构稳定可靠度分析

保证基坑支护结构的稳定性是基坑工程设计与施工中的重要课题,在基坑支护结构的设计中常采用的安全系数法是未考虑到设计参数的随机性与变异性的定值设计法,而将结构可靠度理论引入到基坑工程中来,则可以定量地考虑工程中实际存在的不确定性因素,因而能够对结构的可靠性作出更为客观和合理的判断。针对一重力式基坑支护工程实例,采用响应面法计算了3种基坑稳定性验算模式的可靠指标及失稳概率,并与一次二阶矩法的计算结果进行了对比分析;在此基础之上研究了土体参数,即变异系数、均值和相关系数等对稳定可靠指标的影响,从中总结了相关有益的结论。