基于可靠性安全系数的结构设计方法研究

提出了在结构设计过程中将可靠性与传统的安全系数进行结合的分析方法.通过随机变量综合计算、泰勒级数展开以及蒙特卡洛仿真等方法计算结构强度和应力的特性分布,进而确定保证结构可靠性的安全系数,实现了直观、简便的结构可靠性设计.     

基于遗传算法和可变多面体算法的耐压结构混合优化

水下结构设计的主要任务是如何进行结构优化,在保证水下结构安全可靠性的前提下减轻结构的自重.本文根据水下结构强度和稳定性要求,以遗传算法(GA)和可变多面体算法(SM)作为子算法构造了水下结构优化设计的混合优化策略,并应用于圆柱形耐压结构的优化设计,计算结果对于水下结构设计计算具有指导作用.     

水下目标结构在水下爆炸作用下的失效概率分析

为研究水下爆炸载荷作用下某水下目标结构的可靠性,通过开展多组试验获得了真实可靠的样本数据,在考虑爆炸源、传播介质和结构特性等因素的基础上选用输入变量和响应变量,进而利用回归方法构建输入变量和响应变量之间的预测模型。然后利用蒙特卡洛模拟法对结构进行可靠性分析,得到了爆炸点在平面内变化时结构的失效概率曲线和等可靠度曲线,为水下结构抗爆标准规范的建立提供了依据。     

某港城护岸工程水下结构检测与评估

抛石、桩等水下结构部位的检测是护岸工程检测与评估的重点和难点。本文以某港池护岸检测评估工程为例,水下结构采用水下结构三维声纳检测等现代先进检测方法,对港池护岸工程进行了外观调查检测,在此基础上结合检测结果对护岸的安全性进行了复合验算,为掌握护岸工程性状提供了依据。本文的研究成果可为相关防波堤、护岸水下结构检测与评估提供参考。     

水下航行器固有频率模型的可靠性分析

使用有限元模型进行仿真分析已在我国船舶行业中得到了广泛的应用,但是对有限元模型可靠性的研究较少。针对水下航行器结构,将振动频率的试验结果是否处于有限元模型计算的预报区间内作为标准,判断有限元模型的可靠性。基于设计参数型的有限元模型修正和确认方法,以水下航行器结构振动频率为响应特征,建立有限元的响应面模型,使用蒙特卡罗模拟和核密度估计预报水下航行器前四阶模态频率的区间估计和概率密度函数,通过比较试验结果和区间估计判断水下航行器有限元模型的可靠性。     

深海采矿水下中继站结构强度分析和校核

为满足深海采矿系统输送子系统的中继需求,提出一种悬浮式水下中继站系统,介绍其设计思路及结构形式的特点,运用有限元法对水下中继站关键结构的强度进行分析计算,根据有限元强度计算结果,在满足设计指标及保证设备性能的基础上进行结构加强,提高了水下中继站结构的安全性和可靠性。     

一种新的边坡稳定随机评价指标*

基于极限平衡法和可靠性理论,考虑边坡稳定控制因素的变异性,构建安全系数概率分布模型。结合实际工程特点,将随机安全系数与临界安全系数相比较构建安全区和失效区,将安全区的安全系数均值与边坡可靠度相乘,得到基于随机二元指标的边坡有效安全系数。通过算例对比分析中值安全系数、安全系数均值、可靠安全系数以及有效安全系数在不同边坡稳定控制因素变异性下的变化特点。算例表明,该边坡稳定随机评价指标及分析方法将边坡宏观特征现象与定量分析相联系,为类似边坡工程稳定性分析及评价提供参考依据。     

港口工程结构可靠度设计统一标准

简略介绍根据我国港口实际，运用最新结构可靠性理论进行的港口结构的基本变量的数理统计工作，港口结构的可靠度分析工作，以及在以基础上制定的《港口工程结构可靠度设计统一标准》。此标准是修改港工规范必须遵循的准则，它完成了港口结构２设计由依靠经验安全系数定值设计法转变到以概率理论为基础的分项系数表达的极限状态设计法，使港工设计具有明确的、科学的可靠性尺度。     

基于正态分布的壳体强度可靠性分析

论文分析了强度和应力均服从正态分布的某壳体结构的强度可靠性。首先对壳体建模,然后分析计算出其最大应力和平均应力。应用了可靠性理论对壳体强度进行了可靠性分析,分析了安全系数和变异系数对可靠度指标的影响规律。     

基于断裂行为的水下机器人抗压疲劳损伤测试

水下机器人在受到大深度海水压力时容易产生断裂,为了提高机器人的抗压强度,提出一种基于断裂行为的水下机器人抗压疲劳损伤测试方法。在CAD/CAM平台上进行水下机器人抗压疲劳损伤系统的总体结构分析,构造水下机器人受力参量的估计模型,建立水下机器人机械荷载力学方程,采用断裂行为评估模型进行水下机器人抗压疲劳的力学估计和参量可靠性分析,在大深度的液态介质环境下建立水下机器人的机械流场应力模型,实现水下机器人抗压优化设计,延迟机器人的断裂行为。仿真结果表明,采用该模型进行水下机器人的机械结构应力场分析和抗压疲劳损伤测试,能有效提高水下机器人强度,增大水下机器人工作海深,抗疲劳损伤性能较好。     

斜坡堤护面块体的安全度分析

斜坡堤护面块体的稳定重力通常按赫德森公式计算,但其安全水平并不明确。提出护面块体安全度的概念,推导出其数值为KN=2.2,两组断面模型试验的结果验证了这个数值是合适的。利用护面块体的安全度,可以客观确定护面块体的稳定重力、新型护面块体的稳定系数,还可用来校验现有各种护面块体稳定系数的合理性。     

航道护岸工程中基槽边坡稳定研究

航道护岸工程中经常发生基槽边坡滑坡失稳事故，从而造成经济和安全问题。因此，就滑坡发生机理进行研究对保障航道护岸工程顺利建设有重大意义。从极限平衡原理出发，分别运用Fellenius法和Bishop法验算了苏北某航道护岸工程开挖边坡的设计稳定性，并分析比较两种方法的差异，得出了在多层土的计算中有时会出现Fellenius法比Bishop法的安全系数略大的结论。结合工程实际中可能出现的渗流和超载等因素，计算得到边坡安全系数的变化规律和极限平衡状态时的临界负荷，从而提出了相应的预防渗流、控制超载等措施，可以为航道护岸建设提供参考。     

港口工程大跨度跨堤桁架弦杆拼接节点设计

为保证港口工程大跨度桁架的结构安全,根据高强度螺栓摩擦型连接的传力特点,分析了全截面等强拼接的必要条件;提出高强度螺栓摩擦型连接拼接节点的等强系数及其计算方法,提出净截面系数不应大于等强系数的设计原则。     

舰艇狭水道操纵安全的模糊评价模型

舰船狭水道航行是航渡中影响安全的重要阶段。为了安全高效地操纵舰船,有必要对其安全性进行定量安全评价。采用基于AHP模糊评判方法,介绍权重的计算并结合实例说明如何用模糊评判的方法,得出量化的结果,以及在实际问题上的应用,验证了实际应用中的可行性。     

重要用途钢丝绳使用安全评估原则及推荐方法

从在用钢丝绳的安全管理要求出发，研究重要用途钢丝绳使用过程中承载差异、使用周期、载荷总量、安全系数可靠性等方面的安全评估原则，提出推荐方法，提供钢丝绳日常检测与安全决策的重要评估手段。     

基于自振频率的旧简支梁桥整体刚度折减研究

以梁振动理论为基础，建立了梁频率与刚度的关系，并在其中引入了简支梁桥整体刚度折减系数，再通过求解该系数来定量地评价简支梁桥由于病害引起的刚度变化情况。以一座旧简支梁桥为例，通过计算旧桥整体刚度折减系数，对桥梁进行了定量的评价，同时从一般检测理论出发，对桥梁进行了定性的安全评估。结果表明，虽然从定性评价来看该桥是安全的，但是从定量评价来看该桥的刚度折减系数较大，病害严重。     

沉管混凝土抗裂性能温度应力试验评价及配合比优选

通过温度应力试验,研究不同配合比的温度变化规律、体积变形性能以及应力发展规律,分析胶凝材料用量、水泥所占比例、浆体比率等因素对混凝土抗裂性能的影响。分别采用断裂温差、温度收缩系数以及抗裂安全系数3种不同的抗裂性能指标对混凝土抗裂性能进行评价,优选出具有最优抗裂性能的配合比用于港珠澳大桥沉管预制施工。     

76 000 DWT散货船浮箱载船下水研究

浮箱载船下水是船舶下水方式之一,浮箱载船下水过程中,浮箱的安全是保证船舶安全下水的关键因素,因此,对浮箱安全的评估显得特别重要。对76000 DWT散货船浮箱载船下水和支墩刚度的计算进行了较详细的研究,计算结果显示下水过程中的浮箱的总纵强度和稳性满足许可要求,此船浮箱载船下水工艺可以指导其他船舶浮箱载船下水。     

降雨要素对土质边坡稳定性的影响分析

基于饱和-非饱和渗流理论与非饱和土的抗剪强度理论,研究了降雨强度、降雨历时等降雨要素对土质边坡安全系数的影响规律,并且重点对短时强降雨、长时弱降雨2种降雨形式进行了对比分析.结果表明：在饱和渗透系数一定的情况下,安全系数随着降雨强度、降雨历时的增加而不断减小,但在降雨结束后,安全系数又随时间的增长开始增大;短时强降雨下边坡上部土体更容易达到饱和,而长时弱降雨对边坡土体的影响更大,两者的稳定性都大大降低,但长时弱降雨下的滑坡危害程度更大.