钢制内压容器安全系数与试验压力系数研究

考虑钢制内压容器初始静强度和载荷的不确定性,应用信息熵理论,对容器安全系数、试验压力系数与可靠指标的关系进行探索.研究表明:1)钢制薄壁内压圆筒屈服安全系数应不小于1.50,抗拉安全系数应不小于1.90;钢制薄壁内压球形容器屈服安全系数应不小于1.40,抗拉安全系数应不小于2.15;扁平绕带式容器屈服安全系数应不小于1...     

外压容器设计方法及数值计算

介绍了图算法的改进和2007版ASMEⅧ-2中对外压容器设计的修改,运用数值计算软件ANSYS进行特征值屈曲分析,研究外压容器设计中内径因素对临界压力的影响.结果表明,随着内径增大,临界应力先是迅速减小,接着缓慢增大,最后缓慢减小.     

外压容器加强圈的计算机辅助设计

加强圈的设计计算是外压容器设计的重要内容,但按现行国家标准用图算法进行设计计算时,需反复试算,既繁琐又浪费时间,且准确度不高。为此,笔者建立了数学模型,编制了电算程序,在IBM—PC/XT-286微机上进行加强圈的计算机辅助设计,使加强圈的设计计算一次完成,既迅速准确又经济合理,解决了工程设计中反复试算的问题。该程序用BASIC语言编写,具有一定的通用性。     

内压容器压力试验无须校核应力的分析

在《化工机械》教学中发现，对钢制内压容器在压力试验时，当压力满足一条条件时，无须校核应力。     

卧式内压圆筒形容器无须进行压力试验应力校核

以GB150－98钢制压力容器为依据，推导证明了卧式内压圆筒形容器以免去压力试验下筒壁薄膜应力校核。     

外压容器设计的解析算法

对ASMEⅧ-1和GB150中的线算图进行了无量纲处理,证明了现行标准ASME Ⅷ-1、GB150和EN13445中的外压容器图算法与强度稳定综合理论中的比例定律在物理本质和计算原理上的一致性,说明了"比例定律"的数学式与图算法线算图之间的等价关系,给出了外压容器设计的非线性失稳解析算式.利用该算式对5个钛制外压球壳极...     

设计型外压容器失稳实验研究

针对传统验证型外压容器失稳实验不足,开发一种设计型的外压容器失稳实验。通过在容器中安置一套带内加强板的可调节支撑装置,由学生自己设计调节方案,实现在不同加强结构形式下与实验对应的临界失稳压力和形态,根据实验结果验证其方案的可靠性。实际教学效果表明,开发的设计型实验更能激发学生的主观能动性,增强其动手能力和创新思维,可作为相关实验教学改革参考。     

内压容器的边缘应力及其对容器封头缝的影响

内压容器的边缘应力具有局部性及自限性的特点，它是压缩变形产生的，可用微分方程来分析计算。在实际设计压容器时，应充考试封头的形状对边缘应力的影响，从而设计出安全可靠的内压容器。     

以土体应力状态计算边坡安全系数的方法

土坡的稳定分析一直是沿着条分法的思路发展的。由于对土体应力状态条件的忽视和条分法本身的缺陷，使得条分法得到的安全系数在工程中的应用面临激烈的挑战。土体不同条件下的应力状态表现为K0效应和变化，它对坡体的安全度影响不可忽视。笔者以考虑土体应力状态为条件，应用土的库伦强度定律和摩尔-库伦准则，推导出平面土坡的安全系数计算公式，与条分法的安全系数对比结果说明这种方法具有概念明确、计算简便、定性可靠的重要特点，可以直接提供于工程应用和参考。     

内压容器的边缘应力及其对容器封头焊缝的影响

内压容器的边缘应力具有局部性及自限性的特点 ,它是压缩变形产生的 ,可用微分方程来分析计算。在实际设计内压容器时 ,应充分考虑封头的形状对边缘应力的影响 ,从而设计出安全可靠的内压容器。     

挡土墙稳定性安全系数与可靠度指标的关系

寻找重力式挡土墙抗倾覆稳定性安全系数和抗滑移稳定性安全系数与对应可靠度指标的关系.针对甘肃某粘土边坡设计36种不同截面尺寸的挡土墙,利用MATLAB程序分别计算每种挡土墙的安全系数和可靠度指标,可靠度指标的计算方法为一次二阶矩法中的验算点法.分别绘制抗倾覆稳定性安全系数和抗滑移稳定性安全系数与可靠度指标的关系曲线图,可以看出可靠度指标随着对应安全系数的增大而增大.     

边坡稳定安全系数及其与土性参数及失效概率关系研究

借助土性参数,对边坡稳定性分析两大评价体系(安全系数法与可靠指标法)的联系及差异性进行了对比分析.对于简单均质土坡的圆弧形滑裂面,利用积分思想推导了有、无被动土体两种情况下安全系数的精确解析表达式.其中,视被动土体的贡献为减少滑动力矩,采用分段圆弧法推导.以该解析式为基础,利用土体粘聚力与容重的比值将这两个变量归一为变量Hc,以纯黏性土、均质边坡不同坡角时的确定性模型为对象,深入研究了不同的确定性模型情况下,Hc的概率分布类型、均值变化与边坡稳定安全系数的关系及变异特征对边坡失效概率和可靠指标的影响作用等.结果表明:土性参数变异性较强时,安全系数法作为一种定值方法,可能会做出严重背离实际的评判,而可靠指标法则更为科学合理;Hc为正态分布或对数正态分布时,其平均值及变异系数的不同取值会对失效概率(及可靠指标)的计算值以及失效概率(及可靠指标)与安全系数关系曲线中的交汇点位置产生明显的影响.     

基于可靠度与置信度的双可靠性指标安全系数方法

在可靠度指标的基础上引入了置信度指标,提出可靠度与置信度的双可靠性指标的安全系数概念,并根据可靠性理论推导出新计算公式.该公式考虑了实验数据样本容量的影响,给出了小子样实验数据条件下的安全系数取值.将新安全系数应用于结构可靠性设计,算例结果表明,与其他方法相比,此方法计算结果安全系数更合理,且简单实用,能满足结构可靠性设计的要求,可取得显著的减重效果.     

对边坡工程安全系数的思考

长期以来,安全系数在边坡工程稳定性分析中占有重要地位,随着工程实践的增多,边坡工程所遇到的问题也越趋复杂,以及有关理论和技术不断发展和人们的认识能力不断提高,人们逐渐认识到安全系数作为边坡稳定性评价指标的局限性.可靠性理论的兴起和发展,为边坡工程提供了更合理、更可靠的评价方法.本文从理论上对安全系数的局限性作了评述,指出以安全系数评价边坡的缺陷及其后果.并就边坡安全度及其方法、应用现状进行了初步分析,以期对建立边坡安全度评价体制有所裨益.     

基于泰勒级数法的边坡稳定性分析方法

边坡稳定可靠度分析方法考虑了岩土材料不确定性对边坡稳定的影响,是一种更符合实际情况的分析方法.然而,可靠度分析方法理论较复杂,应用过程中对参数统计、模型计算等方面的要求较高,不利于工程推广.基于此,本文将Duncan提出的一种简化可靠度分析方法-泰勒级数法引入到边坡稳定分析中.泰勒级数法是一种基于安全系数法的可靠度分析方法,通过分析安全系数法中所包含各参数不确定性对安全系数的影响,求得边坡稳定失效概率.首先,分析形成了在边坡稳定分析中应用泰勒级数法的基本步骤.继而,通过举例分析了应用泰勒级数法所需参数的标准差求解方法.最后,利用工程实例说明,泰勒级数法在边坡稳定分析中具有较强的可操作性,为边坡稳定可靠度分析提供了一条新的思路.     

分安全系数法在管道结构强度中的应用研究

为了研究管道结构强度设计中确定分安全系数问题,提出一种确定分安全系数的新计算模型。在已知极限状态方程时,如果是正态分布随机变量,可以采用一次二阶矩法计算出相关的设计点,如果随机变量中有非正态分布随机变量,则需要采用等效正态变化的一次二阶矩法计算,然后确定出参数相应的分安全系数。对于更为复杂而无法确定极限状态方程情况下,则可以首先利用蒙特卡洛有限元方法和概率统计方法计算,确定出结果响应的随机分布性质,然后再根据抗力和载荷效应极限状态方程确定分安全系数。为验证模型的有效性,文中给出了算例,其中对一个管道的分安全系数的计算结果,与前人用非线性有限元法计算的结果一致。     

土质边坡稳定性的整合分析

将有限元方法和极限平衡法结合起来综合分析边坡稳定性,整合两者的优点,提出了综合法基本原理及边坡安全系数的计算程序.利用有限元软件ANSYS得出边坡最危险滑动面以及坡体内的应力和应变,在通过极限平衡条分理论求得边坡安全系数.算例表明综合法求得的边坡稳定安全系数与其它方法的计算结果相近,而且更加精确分析了各种方法对边坡稳定计算结果差别的影响因素,为边坡加固设计提供了依据.     

基于RS-GP模型的边坡安全系数预测

鉴于边坡系统影响因素之间的高度非线性和不确定性,融合RS-GP模型的优势,提出了依据边坡稳定性影响因素类比计算边坡安全系数的方法.该方法通过学习样本的数据特征分析、计算属性的重要性及约简规则,降低了遗传规划预测模型的结构规模.人工神经网络(ANN)模型与RS-GP模型计算结果比较表明:该方法具有计算速度快、容错能力强及精度高等特点.     

旋转对称边坡三维安全系数显式解

为使三维边坡稳定性计算便于工程应用,采用滑面正应力修正方式,不需考虑条柱间作用力具体分布形式,推导出旋转对称边坡三维安全系数极限平衡显式解。根据简单的平衡条件,假设三维滑面正应力的初始分布,再乘以待定的修正系数;根据三维旋转对称滑体的垂直力平衡与对旋转轴力矩平衡的条件,推导出关于安全系数的2次代数方程;最终直接解出三维安全系数。算例表明,三维安全系数显式解结果与解析解完全一致,与复杂的条柱法计算结果比较接近,可以在边坡工程中推广应用。     

矿山法地铁隧道二衬结构安全系数及可靠度计算方法研究

以北京地铁四号线某大断面矿山法隧道为背景,分别应用初期支护与二次衬砌共同承受全部荷载的计算模式与不考虑初期支护承载而由二次衬砌单独承受全部荷载的计算模式进行隧道截面安全系数和可靠度指标的计算,结果表明:两种承载模式得到的结构最不利截面安全系数均能满足要求,但二衬结构单独承载模式得到的最不利截面结构可靠度指标偏低.为确保根据不同承载模式得到的计算结果基本相同,在应用响应面法分析隧道衬砌结构荷载效应的基础上,采用了等效地层弹性抗力系数来表征初期支护对结构承载的贡献,为解决地铁隧道结构设计中由于结构承载模式不同而造成的计算结果差异提供了一个途径.