浅谈桥梁可靠度计算方法

如何选用一种最佳的可靠度分析方法来分析复杂多样的实际工程结构是工程人员常遇问题。文中对现有的结构可靠度计算方法进行了分析,介绍了各种计算分析方法的特点和进展情况。     

工程结构可靠度计算方法的比较研究

实际工程结构复杂多样,选用一种最佳的可靠度分析方法对工程人员非常重要。本文对现有的结构可靠度计算方法,如一次二阶矩法、高次高阶矩法、Monte-Carlo方法、响应面法、随机有限元法等进行了分析,介绍了各种计算方法的特点和进展。     

结构可靠度计算的遗传算法

利用遗传算法可方便地对功能函数复杂和难于求导的情况进行结构可靠度计算，计算实例表明，该方法是行之有效的。Matlab语言基本元素是矩阵，提供了各种矩阵的运算和操作，其中包含结构可靠度计算中常用的统计及遗传算法工具箱，可使编程效率大大提高，且其语法简便，易于掌握，基于这一特点，编制了用遗传算法计算结构可靠度的Matlab程序。     

基于蒙特卡洛法的框架码头桩基的可靠度分析

依托处于三峡库区常年回水区的某集装箱框架码头,基于Monte Carlo法,以弯矩效应为控制条件对框架码头的 桩基进行可靠度分析。发现在7种工况组合作用下,各桩的可靠指标都基本满足规范的要求;虽然都采用直径为1 600 mm的 钻孔灌注桩,但桩1～4的可靠指标过大,建议对桩基进行优化。     

基于二次二阶矩法的柱壳结构分析

由针对船舶与海洋工程领域较为常用的一柱壳结构进行可靠性分析,分析中采用可靠性的二次二阶矩法,在建立失效模式后分别采用二次二阶矩法、中心点法和验算点法进行对比分析,验证可靠性方法在柱壳结构可靠性分析计算中的精度问题。     

利用电极阻抗法研究铝的二次盐钝化

在水溶液中的铝表面会很快覆盖上一层纯化膜,这将使其反应力变差。解决方法通常利用氟化物作为铝的有效活化剂。较早进行的研究表明：当溶液PH值升高时氟化和的的活化能力降低,该现象与溶液组成的变化相关。在强酸溶液中多数是具有高活化能力的HF和HF2^-粒子。随着PH值的增加形成了活化能力明显偏低的F^-离子,在该条件下增加氟化物的浓度收效甚微,因为这有可能导致铝的二次盐钝化的产生。盐钝化产生的原因是在铝表面有高价,难溶解的六氟化铝化合物盐膜的形成。利用氟化观察铝盐钝化效应的产生对于掌握情况是必要的。以前,以此为目的运用的铝腐蚀动态分析容积法存在劳动量圈套的问题。除此之外,于确定腐蚀速度时修正实验数据的数值微分运算是必要的,而在运算过程中所得的部分信息有可能丢失。利用阻抗法确定氟化物溶液中铝的盐钝化状况成为我们的研究目的。     

新奥法二次衬砌施工中几个问题的探讨

二次衬砌工艺作为新奥法的内容，在永久隧道工程中得到广泛应用，焦一晋高速公路隧道全部采用二次衬砌工艺，本文结合该工程二次衬砌的实施，就二次衬砌对初期支护的要求，高压大变形围岩和一般软弱围岩的施作时机以及NTM应用的问题等进行了讨论，得出一些有益的结论。     

一种货船横截曲线的近似方法

本文给出了一种估算货船横截曲线及初步设计阶段预测静稳性的公式。这一预测技术通过系统地变化的货船系列数据回归分析后获得。为了完成这一程序 ,一些货船线型采用 6 0系列。这一预测技术的数学模型是作为设计参数的函数构造的 ,这些设计参数如船长、船宽、型深、吃水和方型系数。本文发展的这一预测方法也能用于决定特定船型参数和对货船稳性的影响。这一方法已应用于一艘货船 ,并且将实船的结果与那些回归值作了比较。     

基于BP神经网络-Monte Carlo法的结构可靠性分析

  目的  船舶结构极限承载能力不足会导致海损事故,为此提出改进AK-MCS法,用于船舶结构极限强度可靠性研究。  方法  通过引入信息熵中的学习函数H对样本点进行二次寻优,以提高最佳样本点的质量,从而提高Kriging模型的精度和更新效率;采用K折交叉验证替代AK-MCS法的迭代停止准则,解决原本迭代停止准则过于保守的问题,以有效避免发生过学习和欠学习状态,从而以较少的样本点训练Kriging模型,实现对极限状态函数的高度拟合。使用非线性振荡器数学模型进行验证,并将改进AK-MCS法应用于船舶板架的极限强度可靠性研究。  结果  仿真结果表明,改进AK-MCS法调用有限元模型的次数比原方法减少了38%,验证了改进AK-MCS法的求解效率和精度。应用结果表明,该方法的计算精度最高,且调用有限元仿真次数比原方法减少32%,验证了改进AK-MCS法在船舶板架极限强度可靠性研究中的适用性和高效性。  结论  使用改进AK-MCS法研究船舶板架极限强度的可靠性,可评估船舶实际航行中局部结构尤其局部较危险结构的失效概率。     

An approximate method for the surge response of the tension leg platform

The solution for the Duffing equation in anonlinear vibration problem is studied in this paper. Clearly,in the case of the perturb parameter being a larger value, thetraditional perturbation method is no longer valid but theHomotopy Perturbation Method （HPM） is applicable usually.HPM is used to solve the weak and strong nonlineardifferential equations for finding the perturbed frequency ofthe response. The obtained frequencies via HPM and theapproximate method have good accordance for weak andstrong nonlinear differential equations. Additionally, thecalculated responses by use of the approximate method arecompared with the responses obtained from the Numericalmethod in the time history of the response and phase plane.The results represent ~ood accordance between them.     

一种求解结构可靠度的新型计算方法

提出了一种求解结构可靠度的软计算方法,该方法综合了人工神经网络的柔软性和遗传算法的全局性及并行快速性的优点.利用人工神经网络的柔软性,可以生成任意形状的函数,因而可以更加贴切地拟合功能函数;由于遗传算法具有并行处理能力,可以对多组样本同时进行处理,因此收敛速度加快.除此之外,文中的遗传算法还使用了小生境共享技术,有效地克服了陷入局部解的缺陷.并根据上述方法研制了结构可靠度分析的电算程序,算例计算表明,计算结果具有很高的精度,该算法为结构可靠度研究提供了一种新的思路和实现路径.     

以功能为导向的舰船建造质量控制方法

长期以来,由于舰船建造工程浩大、过程复杂、工艺繁多,人们对于建造质量如何影响舰船可靠性缺乏系统性的研究。为实现对考虑建造质量影响的舰船可靠性的科学预测和有效控制,从舰船总体功能的角度出发,在现代造船模式背景下,针对舰船建造提出一种以功能为导向的质量控制（FOQC）方法。融合舰船目标功能、质量参数、建造工艺因素,提出舰船建造可靠性预测模型。建立工艺—质量参数及质量参数—特征功能可靠性模型,对预测模型进行量化计算,获得建造质量对舰船可靠性影响的定性与定量分析,并依据分析结果,对关键质量点与关键工艺环节进行控制与优化。以某舰船轴系安装为实例进行分析,验证了方法的可行性与有效性,可为舰船建造质量的定量化检验与评价提供基础性方法的原理指导。     

港口工程混凝土结构耐久性极限状态研究

通过对有关耐久性和耐久性极限状态定义的总结,结合港口工程结构特点,提出了可用于结构设计的港口工程混凝土结构的耐久性极限状态。对钢筋混凝土结构构件和采用螺纹钢筋作为预应力筋的梁、板,以承载力、挠度和纵向裂缝宽度分别劣化到某一限值作为控制的耐久性极限状态;对于采用钢绞线或钢丝作为预应力筋的预应力混凝土结构构件和采用螺纹钢筋作为预应力筋的桩,以钢筋脱钝作为耐久性极限状态。     

考虑性能退化的港口工程钢筋混凝土结构设计方法研究

提出了考虑性能退化的港口工程钢筋混凝土结构设计方法,以承载力、纵向裂缝和挠度为控制指标,通过在现有的承载能力极限状态设计和正常使用极限状态验算中分别增加耐久性的要求加以实现。工程算例表明,该方法与目前的设计习惯衔接良好、与工程实际符合性好、可操作性强。     

载人潜水器水下传热问题近似计算方法

本文重点提出一种用于计算水下载人潜水器热交换的传热模型,该传热模型首次综合考虑了水下隔热层、空调、蓄热体、热源等因素对舱内温度的影响,在做出一定假设后,问题可简化为一维非稳态传热问题,采用有限差分方法对导热微分方程进行数值求解,并利用Matlab实现程序化计算。利用该程序对某工程算例的不同工况进行计算,将结果与AMESim仿真结果对比分析,验证所提传热模型及计算方法的正确性。该模型与方法为今后水下载人潜水器在热舒适性问题上的研究设计提供了一种便捷技术手段。     

基于分项系数法的板桩式坞墙稳定性设计

目前现行的JTS 190—2018《船厂水工工程设计规范》规定板桩式坞墙稳定性按照JTS 167—2018《码头结构设计规范》中有关板桩码头的相关条文进行验算,但板桩码头的水压力比坞墙小,直接采用板桩码头"踢脚"稳定性验算的分项系数表达式和分项系数取值是否合理有待研究.通过校准按旧规范JTJ 252—1987《干船坞设...     

An approximate method to generate average stress–strain curve with the effect of residual stresses for rectangular plates under uniaxial compression in ship structures

The average stress–strain curve for rectangular plates under uniaxial compression in ship hull structures is generated on the basis of the existing design formulae. The dual-term equation for ultimate strength of uniaxially compressed plates is employed to generate the average stress–strain curve for long plates. Two alternatives proposed by Faulkner and Frankland, respectively, are considered. An approximate method to take into account the effect of residual stresses is proposed. By investigating the variation of the stress distribution at different stages of compression, the average stress–strain relationship of the rectangular long plates with the effect of residual stresses is derived from equilibrium. The behaviors of the wide plates are also discussed. The assumption proposed by Valsgard for the idealized stress distribution of wide plates under uniaxial compression is adopted. The average stress–strain relationship for wide plates is derived from the existing design formulae. Two equations proposed by Hughes and recommended by API for critical stress of the central portion of the wide plate are considered. The effect of residual stresses is also taken into account for wide plates.