基于评估基准期的既有梁桥时变可靠度评估方法

针对基准时间参数不断变化的特点和各要素时间轴相统一的内在要求,开展基于评估基准期的时变可靠度评估研究。指出时变可靠度分析中抗力、荷载效应、目标可靠指标都是评估基准期的函数。基于等超越概率准则,建立了评估基准期的迭代求解方法;采用活载效应修正系数,建立了给定评估基准期内的车辆荷载效应模型;基于年失效概率相等准则,建立了给定评估基准期的目标可靠指标计算方法。引入材料退化模型,形成了在役RC梁桥剩余寿命分析技术。分析表明,所建议方法能够与现行可靠度标准体系相匹配,实用性较高。     

在役钢筋混凝土T梁桥时变可靠度分析

在役期间的桥梁在荷载和环境侵蚀(如钢筋锈蚀)等因素的影响下,结构可靠度会随着在役时间的延长而降低。建立结构抗力时变概率模型和荷载效应概率模型,构建桥梁结构功能函数,基于Matlab分别采用一次二阶矩法、JC法和Monte Carlo法实现可靠度计算。以一座4×20m在役钢筋混凝土简支T梁桥为例进行时变可靠度分析,结果表明:该桥在服役15a后的结构可靠度大于规范目标可靠度要求,在服役70a左右的时候达到目标可靠度。     

考虑非线性累积损伤的大跨多荷载桥梁的疲劳可靠度评估

针对大跨多荷载桥梁疲劳损伤累积非线性过程中的大量不确定性,对火车、汽车与风荷载作用下的大跨悬索桥,利用连续损伤模型提出了一个疲劳可靠度评估方法.首先,在连续损伤模型基础上,对模型参数进行分析;然后,根据工程应用的需要,适当简化疲劳模型,在连续损伤模型中引入合适的随机变量,定义疲劳可靠度分析的极限状态函数,假定多种未来可能的交通荷载和荷载增长模式,利用蒙特卡洛方法产生随机变量并计算失效概率;最后以香港青马大桥为例,讨论了该桥在不同荷载状况下使用120年后的疲劳失效概率.研究发现:若保持当前的交通状态,桥梁可保持良好状况,但未来交通荷载的快速增长会导致结构提前失效.      

在役公路桥梁寿命评估与预测分析

大量在役桥梁承载能力不足、老化、破损使得在役桥梁的技术状况预测和寿命预测成为国内外十分关注的课题。因此,在建立在役桥梁抗力衰减模型及荷载模型的基础上,引入时变可靠度理论,建立桥梁极限状态方程。利用Jc法计算桥梁结构时变可靠度指标。引入桥梁工程中的0.85β0这个系数来预测混凝土桥梁的剩余使用寿命。并编制计算混凝土桥梁剩余使用寿命的计算程序,可为同类工程提供参考。     

基于自适应MC法大跨连续刚构桥施工控制可靠度研究

针对预应力混凝土连续刚构桥不同施工阶段的抗力相关性和荷载相关性特征,基于随机过程模型,建立了桥梁施工期的抗力概率模型和荷载概率模型.采用自适应MC法,对实际工程进行可靠度研究.基于可靠度理论研究方法,验证了实际工程施工控制过程各项指标.研究结果对于确保预应力混凝土连续刚构桥建设的安全性和科学性,具有一定的理论价值和现实意义.     

时变可靠度理论下梁桥安全性评估方法研究

运用在役桥梁结构时变修正参数,建立适用桥梁安全性评估的结构实际承载力计算模型、实际刚度计算模型和时变可靠度计算模型,提出桥梁结构安全评估参数,通过桥梁结构算例的模拟分析,结合评估参数与计算桥梁服役时间之间的关系进行公式拟合,以便用于梁桥的安全性评估。结果表明:采用时变可靠度理论下梁桥评估方法计算桥梁的实际抗弯承载力、实际抗剪承载力、实际抗弯刚度和实际可靠性指标,推定结果与检查结构结果做到较好吻合,验证钢筋混凝土梁桥承载安全性评估方法的有效性。该方法为桥梁安全性评估提供了参考。     

桥梁结构的可靠度模型

制定合理的设计标准时，需要有产的度量结构性能的方法，传统的分析方法不能准确的了解实际的安全储备。荷载和抗力参数为随机变量，概率方法就成为桥梁性能的分析模型，本文对现有的分析方法，梁桥的可靠度度量法、哉载模型和承和模型进行了阐述。     

桩基承载能力的可靠性分析计算研究

通过分析影响桩基竖向承载力可靠性的主要影响因素及桩基失效模式，对桩基荷载变量和抗力变量进行概率模拟，根据概率统计方法和可靠度分析理论，建立桩基功能函数的概率模型，提出桩基可靠性指标的计算方法，并用JC法对一摩擦桩承载力可靠性水平进行了评价．     

考虑可靠指标与评估准则统一的在役桥梁剩余使用寿命预测

应用结构可靠度基本理论和方法，对在役桥梁剩余使用寿命预测进行研究．在已有研究成果的基础上，考虑可靠指标与评估准则在时间区域上的统一，提出在役桥梁使用寿命评估准则和基于当量可靠指标的剩余使用寿命分析方法，分析在役桥梁剩余使用寿命取值原则，并针对主要承重构件，建立动态可靠度计算的抗力和荷载效应模型，给出了实桥分析算例．     

随机车流作用下斜拉桥主梁位移首超动力可靠度研究

将随机车流模型在桥梁工程的确定性分析扩展至建立动力响应的概率模型,提出了基于位移首超破坏准则的随机车流作用下斜拉桥主梁位移首超动力可靠度分析方法。某大跨度斜拉桥在车辆荷载作用下主梁跨中位移的数值分析结果表明了该方法的适用性。研究结果表明:随机车流模型包含了车辆的概率分布特征,结合桥梁的有限元数值分析可建立桥梁动力响应的概率分布模型;随机车流作用下斜拉桥的位移响应为非零均值的高斯平稳随机过程,符合基于首超准则的Possion分布假定;车辆荷载作用下斜拉桥位移首超失效事件主要是由于密集运行车辆导致,密集运行车辆的占有率对桥梁动力可靠度影响显著。     

钢筋混凝土结构随机时变强度和刚度的模型及结构抗力分析

研究了钢筋混凝土结构时变抗力的多因素影响机制,探讨了钢筋、混凝土材料强度的时变衰减规律,给出了钢筋混凝土构件的随机时变抗力模型。考虑结构刚度的时变性,提出了时变刚度的简化模型,并以高层水塔为例,根据所提出的强度、刚度和抗力随机时变模型对水塔结构构件的时变抗力进行了计算分析。     

基于概率的桥梁劣化模型与维护策略关系

桥梁结构在服役过程中,随着时间的推移,抗力不断降低,其性能逐渐退化.提出桥梁在服役过程中可靠指标的非线性指数劣化模型以及状态指标的非线性劣化模型,能够反映劣化过程中的高次变化规律,结合两种不同的周期预防性维护策略,推导了桥梁服役期间任意时刻可靠度指标与状态指标的计算公式,研究了桥梁可靠度指标与状态指标之间的相互关系.     

基于概率的桥梁劣化模型与维护策略关系

桥梁结构在服役过程中,随着时间的推移,抗力不断降低,其性能逐渐退化.提出桥梁在服役过程中可靠指标的非线性指数劣化模型以及状态指标的非线性劣化模型,能够反映劣化过程中的高次变化规律,结合两种不同的周期预防性维护策略,推导了桥梁服役期间任意时刻可靠度指标与状态指标的计算公式,研究了桥梁可靠度指标与状态指标之间的相互关系.     

基于粒子群算法优化Kriging模型的 桥梁钢筋锈蚀可靠度分析

桥梁结构在不利影响因素作用下性能会受到影响,对桥梁的可靠性进行分析具有重要意义。对桥梁钢筋锈蚀开裂可靠度计算方法进行研究,首先,结合实际测试数据提出了基于粒子群算法优化Kriging模型的方法,以解决钢筋锈蚀和保护层开裂与各主要影响因素(钢筋直径、混凝土抗压强度、保护层厚度和沿筋方向裂缝宽度)间的不确定关系。其次,建立了钢筋锈蚀正常使用极限状态的功能函数,并利用Monte-Carlo方法计算桥梁钢筋锈蚀适用性的失效概率和可靠度。结果表明:通过粒子群算法优化后构建的Kriging模型能够更准确地预测钢筋锈蚀程度;桥梁钢筋锈蚀可靠度指标随着钢筋直径、混凝土抗压强度和保护层厚度的增加而增加,随裂缝宽度的增加而减少。     

基于退化模型的既有旧桥加固改造承载潜力分析

以空间梁格有限元理论为基础,根据桥梁检测和荷载试验的实测数据,对桥梁结构有限元模型的主要参数进行修正,建立能够反映既有桥梁实际结构特性的退化模型;基于退化的有限元模型,通过对桥梁加固前后的跨中挠度及荷载横向分布的计算,分析桥梁加固改造后的承载潜力;同时以枯河中桥为例进行仿真分析,结果表明,加固改造后的结构整体承载能力得到显著提高,退化模型可用于评估既有桥梁加固的效果。     

既有混凝土桥梁结构的动态可靠性分析

既有混凝土桥梁结构在荷载、环境、材料以及使用时间等因素的影响下,结构的性能会逐步劣化,结构性能的劣化使得结构的实际可靠度比原设计的可靠度降低.而既有结构可靠性指标逐渐下降的过程是一个动态的过程.论述了考虑抗力变化的结构动态可靠度,提出了结构动态可靠度的分析计算方法.此方法简便易行,且形式上能够与现有的结构可靠度分析方法相协调,因而可以作为既有混凝土桥梁结构可靠度分析的参考方法.     

基于围岩变形失效的隧道结构可靠度设计方法

为科学地处理隧道工程中由于材料属性和复杂地质环境等带来的不确定性，使支护设计更加安全合理，基于可靠度理论，提出一种实用隧道可靠度设计计算方法.首先，基于可靠度指标的几何意义，结合Nataf变换和Cholesky分解等考虑参数相关性与非负性，建立约束在原始空间的最优化模型；其次，利用数值软件内嵌的优化函数在不需人为计算偏导数的情况下直接获得设计点；然后，引入重要抽样方法，在设计点处计算失效概率，形成兼顾收敛性和精度的实用可靠度计算方法；再次，通过高度非线性的数值算例和非圆坑道算例验证该方法的有效性和适应性；最后，基于围岩变形失效功能函数，采用本文方法进行隧道支护抗力设计计算.算例分析结果表明：本文方法能够以较小代价获取设计点，最终结果和蒙特卡洛法结果相对误差小于1.0%，并且能够结合含交叉项响应面函数处理无解析功能函数的非圆坑道可靠度问题；本文方法能够获取准确的支护抗力设计值，与蒙特卡洛法结果相对误差小于0.5%；内摩擦角的敏感性比黏聚力和变形模量的大.     

既有钢筋混凝土梁时变可靠度计算模型

分析了目前既有结构时变可靠度计算理论和现行规范计算公式,考虑混凝土损伤和钢筋锈蚀以及材料强度随时间劣化的情况,建立了既有钢筋混凝土梁(单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面)的时变抗力计算模型,给出了既有钢筋混凝土梁的时变可靠度指标,并通过工程实例对既有钢筋混凝土梁进行了加固前计算分析.结果表明:实例结构动态可靠度指标为1.56,承载能力属于d级,这与现行可靠性鉴定标准的评级相吻合,因此,计算模型合理可靠.     

航海雷达磁控管可靠性评估研究

航海雷达在保障船舶航行安全方面发挥着重要的作用,磁控管作为雷达的核心部件,其可靠性决定了雷达性能的发挥.磁控管性能退化是雷达工作可靠度随时间下降的表现,假设该退化过程为线性随机过程,根据磁控管失效机理,建立了磁控管性能随机过程退化模型.结合磁控管性能指标,推导出磁控管寿命分布函数,并得出磁控管可靠度评估模型,该模型参数物理意义明确,易于通过观测估计得到.     

大跨旧桥极限承载力的可靠度分析

基于桥梁的极限承载力理论,首先建立某桥梁结构的有限元模型,并对荷载作用下的各个反应量如最大挠度、应力和弯矩等进行参数灵敏度分析;其次确定了结构极限承栽力的统计参数,建立基于极限承载力荷载效应的极限状态方程,并采用传统的结构可靠度理论计算出了结构的体系可靠度.算例表明,利用该方法来获得结构体系的可靠度具有准确、简便、实用...