既有大跨空间钢结构安全性评定方法

从构件角度对既有大跨度空间钢结构的安全性评定方法进行研究,根据<建筑结构可靠度设计统一标准>(GB 50068-2001)规定的结构构件承载能力极限状态的可靠度指标,提出既有钢结构构件的安全性等级应划分为安全与不安全两等级.基于荷载模型和抗力模型,确定了作用于既有大跨空间钢结构的各类荷载标准值.以分项系数确定的抗力与可靠度指标确定的抗力相对误差最小为原则编写可靠度程序,得到适合既有大跨空间钢结构评定的γG=1.2,γQ=1.3,以及各类构件的最优抗力分项系数.在综合考虑构件权重的基础上,提出了以整体性、承载安全性和整体稳定性的最低等级作为结构安全性等级的安全性评定方法.     

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。     

工业建筑的可靠性维修设计

工业建筑结构处于腐蚀性介质环境中 ,各部分结构构件承载能力在其使用过程中衰减速率不同 ,导致维修时结构体系各控制截面可靠度水平不同。考虑到各破坏模式间的串联关系及控制截面间的并联关系 ,按等可靠度分配原则要求各控制截面的维修可靠度增量有所不同。本文在此基础上研究了工业建筑结构体系的可靠性维修设计方法 ,对实现维修结构的可靠度水平具有重要的理论指导意义。     

钢筋混凝土结构构件体系可靠度分析

结合钢筋混凝土结构构件的开裂特性,提出了在非线性随机有限元基础上求解体系可靠度的简化计算模型,在此基础上解决了承载能力极限状态下正截面钢筋混凝土梁体系可靠度及正常使用要限状态下钢筋混凝构件限制裂缝开展宽度体系可靠度计算问题,算例分析表明本文方法是合理可行的。     

现役水工钢闸门结构剩余寿命的预测

基于可靠性原理，确定了现役钢闸门结构构件最低可靠度设置标准．采用类比的方法确定了现役钢闸门结构可靠度评估时荷载的统计参数，建立了钢闸门结构构件抗力的衰减模型．在此基础上，提出了基于可靠度理论的现役钢闸门结构剩余寿命预测算法，并以受弯构件为例，对其剩余寿命进行了预测．结果表明，提出的方法在预测闸门构件剩余寿命时是有效的．     

桥梁施工临时结构体系可靠性评估方法

建立一种基于体系可靠度分析的临时结构状态评估方法.采用有限元分析和串并联模型相结合的方法判定临时结构的失效模式;对施工中临时结构的抗力、荷载、人因差错等取值进行探讨,提出了适用于临时结构的荷载、抗力和人因差错等可靠度模型;考虑风载和人因差错等对临时结构体系可靠度的影响,分别在构件和体系两个层面上对临时结构进行可靠性评估.最后采用体系可靠度方法对一三角挂篮的可靠性进行分析.结果表明:采用体系可靠度的方法对临时结构进行性能评估,不仅能够较好地解决当前设计中抗力和荷载不确定性问题,还能够保证结构具有一致的可靠度.     

抗力随时间变化非承载力因素对结构可靠性影响

以轴压构件和弯曲构件为例，对比分析了在不同抗力变化形式下，混凝土结构在设计基准期内可靠性的变化规律；指出抗力衰减的起点是决定结构可靠性变化的关键因素。分析了混凝土保护层厚度、混凝土强度等级、碳化速度系数、设计基准期等非承载力因素对结构抗力衰减起点的影响。     

结构可靠性评判中构件权系数的计算研究

以结构可靠性理论为基础,考虑了荷载效应间和主要失效模式间的相关性对结构体系可靠性的影响,通过计算各构件抗力同等程度的下降所引起的结构体系可靠性不同程度的降低,来衡量各构件在整个结构体系中的相对重要性,并通过比较这种相对重要性来确定构件权系数,从而建立起一种新的构件权系数计算模型,最后利用算例说明了该方法的应用,分析结果表明,建议的方法能够准确体现构件权系数的含义,反映出构件对整个结构体系的影响程度,与传统的层次分析法计算结果相比较,克服了其主观性的缺点,是一种新的研究思路。     

系杆拱桥可靠性分析研究

结合工程实际，采用“JC法”进行系杆拱桥构件的可靠性计算。根据实际检测数据，考虑结构抗力和荷载的变化，计算当前结构构件的可靠性指标。考虑实际结构系统中，构件能力与荷载的相关性，确定结构系统比较合理的可靠性指标，完成当前结构承载能力的评估。     

钢筋混凝土简支T梁桥加固后的体系时变可靠度

为分析钢筋混凝土简支T梁桥加固后承栽能力的变化趋势,对钢筋混凝土简支T梁桥上部结构加固前后的体系时变可靠度进行了计算分析．在计算过程中,推导了构件加固前后正截面承载能力的统计参数,并确定了其分布类型,然后利用蒙特卡罗法编制了串联方法计算加固后桥梁上部结构体系时变可靠度的计算程序．计算结果表明,在常用的4种桥梁上部结构加固方法中,体外预应力加固上部结构后的可靠度指标上升幅度最大,且桥梁承载能力再次衰减的速率最小．     

耐久性最弱截面的确定方法研究

考虑到构件耐久性损伤对桥梁承载能力的影响，引入了耐久性最弱截面的概念，并以混凝土缺损、混凝土碳化、裂缝、混凝土强度和钢筋锈蚀等五个方面作为衡量耐久性损伤的影响因素，尝试采用层次分析法确定耐久性最弱截面的计算方法．并以一实桥拆除构件为例，验证了该方法的可行性，     

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.     

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。     

珠江黄埔大桥斜拉桥主梁可靠度分析

作为斜拉桥结构主要承重构件的主梁,其可靠性关系到整个结构体系的安全.有限元可靠度方法对于大型复杂结构的可靠度分析有明显的优势,基于此方法研究珠江黄埔大桥斜拉桥的主梁可靠度并对其进行了敏感性分析.考虑几何非线性的影响,建立了基于有限元方法的斜拉桥主梁可靠度计算模型,通过对有限元列式直接微分的方法获得结构响应的梯度,采用一次可靠度方法计算可靠度指标,并根据计算结果直接对随机变量分布参数进行了敏感性分析.计算结果表明,该桥的主梁是足够安全的;布载方式对主梁可靠度有明显影响;主梁可靠度指标β对主梁的抗弯承载能力的均值和标准差最敏感.     

考虑拉索抗力退化的斜拉桥体系可靠度评估

疲劳损伤和大气腐蚀作用致使斜拉索性能退化,影响斜拉桥运营期的安全水平.为了分析拉索抗力退化对斜拉桥体系可靠度的影响,建立了斜拉索抗力退化的串并联概率模型,提出基于机器学习的斜拉桥时变体系可靠度分析方法.以经典斜拉桥和某大跨度双塔混凝土斜拉桥为工程背景,研究了考虑拉索抗力退化的结构时变体系可靠度.研究结果表明:对于稀索体系的小跨度斜拉桥,随着斜拉索抗力的逐步退化,桥梁结构体系的主要的失效路径为由梁和塔的弯曲失效逐渐转变为由拉索腐蚀引起的拉索强度失效;当拉索抗力退化后的可靠度低于主梁关键截面可靠度时,结构体系可靠度将显著降低;对于密索体系的大跨度斜拉桥,在拉索疲劳和腐蚀共同作用下,该斜拉桥体系可靠指标将在29年降低到5.2.     

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.     

基于可靠性的船体结构多目标优化设计

本文从多目标与可靠性的角度研究了船体结构纵向构件的优化设计。一方面应用逐步宽度容约束的交互规划法来进行多目标的优化计算；另一方面，在总纵强度的可靠性计算中提取了多种失效形式的串联计算模型，并通过局部可靠度及整体可靠度约束将可靠性与多目标优化相结合。最后给出了某２０００ｔ散货船基于可靠性的纵向构件多目标优化设计实例。     

考虑施工误差影响的RC框架结构可靠性分析

为分析施工误差对RC框架结构可靠性的影响,对某钢筋混凝土框架结构工程进行现场测量,获得了梁柱截面尺寸、保护层厚度、箍筋间距和混凝土抗压强度等施工误差的统计分布规律.基于工程结构可靠度的基本理论和承载能力极限状态方程,采用验算点法计算了实际工程中典型的框架梁和框架柱的可靠指标,并详细分析了各施工误差对构件可靠指标和结构可靠性分级的影响,以及影响钢筋混凝土结构框架结构可靠度的参数敏感性.分析结果表明,施工误差对结构构件的可靠性存在不可忽视的影响.本文研究结果有助于工程设计、施工和监管过程中把握施工误差中需严格控制的重点参数和偏差范围.     

石油井架构件截面可靠性设计模式

根据国际中建筑结构设计标准和钢结构设计新规范，对井架构件截面进行了极限状态设计，将有限元分析与可靠性的方法相结合，对井架截面的可靠性进行了评价，并在给定的可靠度下进行了井架构件截面设计。提出了相对实用的井架构件截面可靠性设计模式和具体的设计方法。实际计算表明，该设计方法有较好的可行性。     

基于分项系数法的既有框架结构可靠性鉴定表达式的研究

采用全随机过程模型的简化模型,根据既有结构抗力与荷载的特点,建立了既有框架结构基于分项系数法的可靠性鉴定表达式,采用现行规范计算目标可靠度的校准法,在不降低结构可靠性指标的前提下,推导了不同目标使用期下最优荷载和抗力分项系数的计算公式,编制程序计算了不同目标使用期的抗力和荷载分项系数。该鉴定表达式可以比较方便的应用于既有框架结构的可靠性评估。