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基于AK-FORM方法和降维方法的高效时变可靠度分析方法
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作者 张亮 唐亚可 +2 位作者 牛凯 李昊宇 余书君 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期162-170,共9页
PHI2方法是进行结构时变可靠度分析的常用方法,而跨越率的求解是该方法的关键,为达到足够精度往往需要计算大量时刻处的跨越率,然而,对于具有复杂极限状态面的实际问题,计算每个时刻的跨越率可能非常耗时。为进一步提高PHI2方法的效率,... PHI2方法是进行结构时变可靠度分析的常用方法,而跨越率的求解是该方法的关键,为达到足够精度往往需要计算大量时刻处的跨越率,然而,对于具有复杂极限状态面的实际问题,计算每个时刻的跨越率可能非常耗时。为进一步提高PHI2方法的效率,引入3种策略改进跨越率的计算效率:首先,采用无Cholesky分解策略以减少随机变量数目,并给出与之对应的相关系数计算方法;其次,引入基于主动学习Kriging模型的改进一次可靠度(AK-FORM)方法,以高效计算各时刻的可靠指标;最后,利用降维方法将二维积分转化为一维积分,以改善计算性能。将上述3种改进策略与PHI2方法相结合,形成基于AK-FORM方法和降维方法的高效时变可靠度分析方法,即KPHI2方法。与此同时,仅将无Cholesky分解策略与PHI2方法结合,形成PHI2-方法。数值算例和工程算例计算结果表明:提出的PHI2-、K-PHI2方法与PHI2方法一样具有高准确性,在精度上均优于PHI2+方法(一种基于PHI2的改进方法);相较于PHI2、PHI2+方法,PHI2-方法在效率上有一定提升,而K-PHI2方法在此基础上进一步提高了时变可靠度分析效率。 展开更多
关键词 时变可靠度 PHI2方法 一次可靠方法 KRIGING模型 跨越率 降维方法
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基于PHI2方法的重载铁路PC简支T梁抗裂时变可靠度研究
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作者 宋泽伟 卢朝辉 +1 位作者 张升旺 李纯清 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期770-782,共13页
重载铁路预应力混凝土(PC)简支T梁在大轴重高频率列车荷载长期作用下开裂病害频发,严重影响了桥梁的耐久性能。为探究重载铁路PC简支T梁服役期内抗裂性能的可靠性,开展了正截面和斜截面抗裂时变可靠度研究。建立了考虑疲劳预应力损失和... 重载铁路预应力混凝土(PC)简支T梁在大轴重高频率列车荷载长期作用下开裂病害频发,严重影响了桥梁的耐久性能。为探究重载铁路PC简支T梁服役期内抗裂性能的可靠性,开展了正截面和斜截面抗裂时变可靠度研究。建立了考虑疲劳预应力损失和时变特性的T梁正截面和斜截面抗裂极限状态函数;开展了列车荷载的作用效应分析,建立了与荷载历程相关的疲劳预应力损失模型;分析了混凝土抗拉强度标准值、前期预应力损失、一期恒载、二期恒载和列车荷载的统计特征;考虑不同轴重与日通行频率的组合工况,应用PHI2方法进行了32 m重载铁路PC简支T梁的正截面与斜截面抗裂时变可靠度分析,并探讨了正截面和斜截面抗裂时变可靠度指标对前期预应力损失和二期恒载的敏感性。研究结果表明:同样的列车轴重下斜截面抗裂可靠度指标水平低于正截面,增大列车轴重对斜截面抗裂可靠度的不利影响大于正截面;列车轴重对抗裂可靠度的影响远大于列车日通行频率;年牵引质量相同的情况下,小轴重高日通行频率的组合对应正截面和斜截面抗裂可靠度水平较高;前期预应力损失对正截面抗裂可靠性的影响强于斜截面;荷载参数的均值对可靠度指标的影响程度大于变异系数。研究结果可为重载铁路PC简支T梁的设计与养护维修提供参考。 展开更多
关键词 重载铁路预应力混凝土简支T梁 开裂失效 疲劳预应力损失 时变可靠度分析 敏感性分析
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寒区环境下CRTSⅢ型无砟轨道板抗拉时变可靠度研究 被引量:3
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作者 李龙祥 任娟娟 +2 位作者 邓世杰 张亦弛 赵华卫 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4027-4039,共13页
为探究CRTSⅢ型无砟轨道板在寒区环境下的时变可靠度,开展无砟轨道列车轮轨力现场测试及寒区温度场试验,基于试验数据建立列车和温度荷载概率分布模型,并基于随机抽样方法生成随机荷载变量样本,随后输入有限元模型计算寒区复杂荷载耦合... 为探究CRTSⅢ型无砟轨道板在寒区环境下的时变可靠度,开展无砟轨道列车轮轨力现场测试及寒区温度场试验,基于试验数据建立列车和温度荷载概率分布模型,并基于随机抽样方法生成随机荷载变量样本,随后输入有限元模型计算寒区复杂荷载耦合作用下无砟轨道结构荷载效应,并引入极值理论对轨道板荷载效应尾部数据进行拟合,获取设计年限内荷载效应最大值概率分布模型,同时结合时变抗力分布建立轨道板抗拉极限状态功能函数,最后基于蒙特卡洛法分析不同结构抗力退化速率下的结构时变可靠度。结果表明:在寒区复杂荷载作用下,不同运营环境(无退化、低速退化、中等退化和严重退化)的轨道板抗拉可靠度均随运营时间增加而逐步下降。结构抗力无退化及低速退化情况下,轨道板抗拉可靠度变化趋势相近,均始终满足要求;中等退化情况下,在第19年时低于目标可靠度;而寒区运营环境即严重退化情况下,第11年时已低于目标可靠度。不同抗力退化情况对结构时变可靠度指标变化趋势有着巨大影响,在第60年时,抗力严重退化情况下的可靠度指标下降幅度达到无退化情况的12.8倍。为保证无砟轨道在寒区恶劣环境下的长期运营安全,在设计时应提高安全储备系数,对轨道结构进行周期性管养维护,以确保其良好的服役状态。 展开更多
关键词 寒区 无砟轨道 荷载效应 抗力退化 时变可靠度
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结合BP神经网络和高阶矩法的渡槽侧墙抗弯时变可靠度分析 被引量:2
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作者 张龙文 周伦秀 刘倩 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期16-24,共9页
基于BP神经网络与高阶矩法,结合实测数据,提出了钢筋混凝土渡槽侧墙抗弯时变可靠度分析方法。为评估钢筋锈蚀影响下的渡槽侧墙抗弯时变可靠度,考虑混凝土结构中钢筋有效截面面积损失效应,导出渡槽侧墙承载能力极限状态下的抗弯时变功能... 基于BP神经网络与高阶矩法,结合实测数据,提出了钢筋混凝土渡槽侧墙抗弯时变可靠度分析方法。为评估钢筋锈蚀影响下的渡槽侧墙抗弯时变可靠度,考虑混凝土结构中钢筋有效截面面积损失效应,导出渡槽侧墙承载能力极限状态下的抗弯时变功能函数;接着,结合钢筋锈蚀实测数据和BP神经网络原理设计钢筋锈蚀速率预测模型,通过半球形点蚀模型建立混凝土结构中钢筋有效截面面积计算公式;在此基础上,引入点估计-高阶矩可靠度理论发展渡槽结构时变可靠度分析方法,最后将提出的方法应用于某实际渡槽侧墙抗弯时变可靠度分析。结果表明:较之以往的8个实用经验模型,本文所建BP神经网络预测模型可以更准确、综合、简便、快速地预测混凝土结构中的钢筋锈蚀速率;通过与蒙特卡洛模拟法对比验证,本文方法求解时变可靠指标高效准确,可为渡槽时变可靠度评估预测提供一条有效的途径。 展开更多
关键词 渡槽 时变可靠度 钢筋锈蚀 BP神经网络 高阶矩
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基于混凝土碳化与有限元的渡槽时变可靠度分析
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作者 张龙文 刘倩 侯杰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3972-3981,共10页
提出一种基于有限元的渡槽碳化时变可靠度分析方法。首先,利用Midas Civil软件建立钢筋混凝土渡槽的三维有限元模型,结合混凝土碳化深度预测模型构建渡槽时变功能函数。接着,将点估计法与结构有限元分析相结合,求解考虑混凝土碳化功能... 提出一种基于有限元的渡槽碳化时变可靠度分析方法。首先,利用Midas Civil软件建立钢筋混凝土渡槽的三维有限元模型,结合混凝土碳化深度预测模型构建渡槽时变功能函数。接着,将点估计法与结构有限元分析相结合,求解考虑混凝土碳化功能函数随机变量的前4阶矩。然后,通过双幂变换和JarqueBera检验,将原有功能函数转化为近似正态分布,采用高阶无迹变换(HUT)估计转化后功能函数的前4阶矩,进而计算混凝土碳化的渡槽时变可靠指标。最后,将计算所得时变可靠指标结果与4阶矩法和Monte Carlo模拟(MCS)结果进行比较分析。研究结果表明:本文提出的方法能够有效解决4阶矩法在高可靠指标计算时误差较大的问题,并且与MCS结果相比,本文所提方法具有效率高、精度高等特点。 展开更多
关键词 有限元法 渡槽 时变可靠度 双幂变换 HUT
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在役钢筋混凝土渡槽非概率时变可靠度分析 被引量:2
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作者 祝彦知 常佳 纠永志 《水电能源科学》 北大核心 2020年第8期100-103,共4页
针对渡槽碳化概率可靠度分析需要大尺度的样本空间及统计变量特征难以获取等问题,基于区间模型非概率可靠度理论与混凝土碳化理论,提出了在役钢筋混凝土渡槽碳化的非概率时变可靠度计算方法,通过实例分析并与规范做比较,验证了计算模型... 针对渡槽碳化概率可靠度分析需要大尺度的样本空间及统计变量特征难以获取等问题,基于区间模型非概率可靠度理论与混凝土碳化理论,提出了在役钢筋混凝土渡槽碳化的非概率时变可靠度计算方法,通过实例分析并与规范做比较,验证了计算模型的正确性。分别采用所提计算方法和Monte-Carlo概率可靠度法对既有渡槽结构进行可靠度计算。结果表明,非概率可靠度指标计算值较概率可靠度指标计算值小,该方法会使渡槽结构留有一定的冗余度;所提计算模型能简便有效地对渡槽结构做出碳化耐久性分析,弥补了概率可靠度分析的不足,研究结果对工程实践具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 钢筋混凝土渡槽 非概率时变可靠度 概率时变可靠度 混凝土碳化 区间模型
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盐岩储气库运营期时变可靠度计算及风险分析 被引量:11
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作者 贾超 刘家涛 +4 位作者 张强勇 沈鑫 李术才 刘健 杨春和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1479-1484,共6页
盐岩是一种典型的流变性材料,其蠕变特性对建于其中的储库稳定性具有重要影响,储库可靠性具有明显时变特性。虽然在盐岩的蠕变力学特性及其变形特性方面,前人已做了大量的研究工作,但国内外在基于随机力学理论的盐岩储备库时变可靠度风... 盐岩是一种典型的流变性材料,其蠕变特性对建于其中的储库稳定性具有重要影响,储库可靠性具有明显时变特性。虽然在盐岩的蠕变力学特性及其变形特性方面,前人已做了大量的研究工作,但国内外在基于随机力学理论的盐岩储备库时变可靠度风险分析方面的研究尚不多见。以国内某盐岩地下储气库为例,建立了相应的可靠度计算功能函数,开展储气库运营期时变可靠度计算及储库风险分析研究。以储库的蠕变体积收缩率为风险控制指标,采用响应面法结合Monte-Carlo抽样,对储气库进行设计运营期内不同内压条件下蠕变随机力学计算,得出了储库可靠指标随时间的变化规律及风险发生水平,拟合出满足工程可靠度要求的体积收敛率限值与储气内压的关系式,并探讨了储气库可靠性对主要随机因素的敏感性,结论可为盐岩地下储气库的安全运行和后期维护提供理论依据。 展开更多
关键词 盐岩储气库 蠕变 随机力学 时变可靠度 风险 体积收敛率限值 数值模拟
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采用瞬态有限元及加速寿命试验的谐波减速器时变可靠度评估方法 被引量:20
8
作者 张弦 姜歌东 +1 位作者 梅雪松 张豪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-9,共9页
为了准确预估谐波减速器疲劳失效寿命,提出了一种谐波减速器时变可靠度评估方法。首先,建立了考虑动态接触干涉的谐波减速器整机瞬态动力学有限元分析模型,解决了谐波减速器柔轮危险位置处动态应力的求解问题;然后,进行谐波减速器加速... 为了准确预估谐波减速器疲劳失效寿命,提出了一种谐波减速器时变可靠度评估方法。首先,建立了考虑动态接触干涉的谐波减速器整机瞬态动力学有限元分析模型,解决了谐波减速器柔轮危险位置处动态应力的求解问题;然后,进行谐波减速器加速寿命试验,结合寿命失效样本和最大似然估计,解决了强度退化参数的准确估计问题;其次,提出了结合剩余强度模型、随机摄动法和Edgeworth级数的谐波减速器时变可靠度评估方法;最后,以XB-60谐波减速器为算例,有限元分析和寿命失效样本均显示柔轮齿圈后端齿根处为应力集中的危险位置,与基于等效圆壳静应力或经验退化参数的可靠度评估方法相比,采用瞬态有限元及加速寿命试验的谐波减速器时变可靠度评估方法寿命预测误差最小,同时通过引入调整因子,提出的方法可应用至不同载荷下的谐波减速器时变可靠度评估。 展开更多
关键词 谐波减速器 时变可靠度 瞬态有限元 退化 加速寿命试验
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气候变化、CO_2排放及其对碳化腐蚀的钢筋混凝土开裂和时变可靠度的影响 被引量:21
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作者 彭建新 邵旭东 张建仁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期74-81,共8页
基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测大气CO2浓度数据,研究气候变化(CO2浓度)的规律及其对混凝土结构的碳化损伤影响。由于概率预测模型能够考虑CO2排放、环境、结构尺寸、腐蚀电流密度、钢筋布置、保护层厚度和劣化机制的不确定... 基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测大气CO2浓度数据,研究气候变化(CO2浓度)的规律及其对混凝土结构的碳化损伤影响。由于概率预测模型能够考虑CO2排放、环境、结构尺寸、腐蚀电流密度、钢筋布置、保护层厚度和劣化机制的不确定性和变异性,提出时变可靠度模型来计算混凝土结构在多种CO2排放策略作用下将来100年内的开始腐蚀概率和腐蚀开裂比例。研究表明:在最高CO2排放策略下的开始腐蚀概率比其在最好CO2排放策略下高720%;对于耐久性差的混凝土,在将来100年的开裂概率为0.37,这意味着大多数混凝土结构在服役期存在碳化腐蚀损伤现象,将来需要大量的维修和维护工作;当碳化腐蚀裂缝宽度要求设置从1mm降低为0.3mm时,碳化腐蚀开裂比例提高25%~70%;在所有排放策略下高腐蚀电流密度状态的混凝土腐蚀开裂比例比低腐蚀电流密度状态高1.6~2.8倍。这些信息能够为混凝土桥梁全寿命设计和维护提供支持。 展开更多
关键词 碳化 腐蚀 开裂 时变可靠度 气候变化
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海洋大气环境下钢筋混凝土梁受弯时变可靠度分析 被引量:10
10
作者 周彬彬 顾祥林 +2 位作者 张伟平 金贤玉 黄庆华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期15-21,共7页
通过引入应力水平影响系数,建立考虑荷载影响的钢筋锈蚀速率时变模型。采用随机分析方法研究锈坑空间分布变异性对锈蚀钢筋混凝土梁可靠度的影响。通过把梁离散为许多小尺寸单元,将整个构件的失效概率转化为一系列单元的串联体系失效概... 通过引入应力水平影响系数,建立考虑荷载影响的钢筋锈蚀速率时变模型。采用随机分析方法研究锈坑空间分布变异性对锈蚀钢筋混凝土梁可靠度的影响。通过把梁离散为许多小尺寸单元,将整个构件的失效概率转化为一系列单元的串联体系失效概率,采用蒙特卡罗法计算海洋大气环境下钢筋混凝土梁受弯时变可靠度。计算结果表明:对锈蚀钢筋混凝土梁进行时变可靠度分析时,考虑锈坑的空间变异性及荷载对结构劣化的影响十分必要。 展开更多
关键词 坑蚀 时变可靠度 空间变异性 锈蚀钢筋混凝土梁
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钢筋锈蚀率的概率模型及时变可靠度分析 被引量:10
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作者 冯云芬 贡金鑫 +1 位作者 杨国平 李荣庆 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期24-32,共9页
氯离子引起的钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因,因此有必要对钢筋锈蚀率的计算进行详细研究。考虑钢筋锈蚀过程中各影响因素的不确定性,将钢筋初锈时间和保护层开裂时间作为随机变量,首先分3种情况建立钢筋锈蚀率的计算... 氯离子引起的钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因,因此有必要对钢筋锈蚀率的计算进行详细研究。考虑钢筋锈蚀过程中各影响因素的不确定性,将钢筋初锈时间和保护层开裂时间作为随机变量,首先分3种情况建立钢筋锈蚀率的计算模型;然后通过Monte Carlo模拟对锈蚀率进行概率分析,确定锈蚀率的概率分布类型和统计参数,最后根据收集的试验数据建立钢筋混凝土受弯构件剩余承载力与钢筋锈蚀率的关系,对受腐钢筋混凝土受弯构件进行时变可靠度分析。研究表明:钢筋锈蚀率服从正态-正态双峰分布;暴露时间越长,钢筋未锈蚀和混凝土保护层未开裂的概率越小;构件可靠度随时间的增加明显降低。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 时变可靠度 锈蚀 MONTE CARLO模拟
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基于氯离子时变扩散钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度研究 被引量:4
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作者 樊玲 卫军 +2 位作者 李江腾 彭述权 董荣珍 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期67-73,共7页
基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈... 基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈胀裂缝时变可靠度模型,采用Monte Carlo方法求得钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度.研究表明,基于研发的MnO2参比电极四电极传感器体系平均腐蚀电流密度随氯离子浓度增加而线性增加,随时间增加趋于恒定.采用考虑氯离子时变扩散钢筋腐蚀电流在服役期间钢筋腐蚀电流密度减小.坑蚀锈胀裂缝开始时间在第10~15年;随保护层厚度和钢筋直径增加以及表面氯离子浓度减小,钢筋混凝土坑蚀裂缝宽度减小.研究结果对氯离子诱发的钢筋混凝土坑蚀腐蚀裂可靠度预测具有重要的参考价值. 展开更多
关键词 四电极传感器体系 腐蚀电流密 裂缝 MONTE Carlo 时变可靠度
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在役钢筋混凝土拱桥时变可靠度分析 被引量:9
13
作者 彭可可 黄培彦 邓军 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期15-20,共6页
结合现行桥涵设计规范及钢筋混凝土拱桥的受力特点,给出钢筋混凝土拱桥"安全—中介—失效"三级工作模式的相应概率。基于时变可靠度理论,将随机有限元、神经网络和蒙特卡罗法结合,提出评估在役桥梁结构可靠度的FNM法,即,用随... 结合现行桥涵设计规范及钢筋混凝土拱桥的受力特点,给出钢筋混凝土拱桥"安全—中介—失效"三级工作模式的相应概率。基于时变可靠度理论,将随机有限元、神经网络和蒙特卡罗法结合,提出评估在役桥梁结构可靠度的FNM法,即,用随机有限元法计算训练样本,再用神经网络扩展训练样本,然后通过蒙特卡罗法计算失效概率和损伤概率,得到结构的时变可靠度,以判断结构的工作状态。对1座建成8年、主跨为80m的钢筋混凝土拱桥进行时变可靠度分析。结果表明:该桥主拱在第8年时,已进入虽有损伤但仍能工作的中介状态,需要维修加固。这一结论与实际情况相符。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 时变可靠度 服役期 三级工作模式 FNM法
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钢筋混凝土简支T梁桥加固后的体系时变可靠度 被引量:5
14
作者 金浩 梁慧超 +1 位作者 梁栋 齐晓丽 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期723-728,共6页
为分析钢筋混凝土简支T梁桥加固后承载能力的变化趋势,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... 为分析钢筋混凝土简支T梁桥加固后承载能力的变化趋势,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. 展开更多
关键词 桥梁工程 退化结构 结构加固 时变可靠度 体系可靠
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针对非线性极限状态方程的时变可靠度分析 被引量:10
15
作者 黄新萍 姜潮 韩旭 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期264-272,共9页
提出了一种针对一般非线性极限状态方程的时变结构可靠度分析方法.该方法首先将时变功能函数中的随机过程进行离散,获得多个不同时间段的静态功能函数.之后,将各功能函数在最大可能点处进行线性化,并运用全概率公式将其化简为一新的静... 提出了一种针对一般非线性极限状态方程的时变结构可靠度分析方法.该方法首先将时变功能函数中的随机过程进行离散,获得多个不同时间段的静态功能函数.之后,将各功能函数在最大可能点处进行线性化,并运用全概率公式将其化简为一新的静态可靠度分析模型,该模型可运用传统的一次二阶矩方法进行高效求解.最后通过管状悬臂梁、十杆桁架、汽车发动机主轴3个算例验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 时变可靠度 最大可能点 线性化 一次二阶矩方法
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基于响应面法的混凝土桥梁时变可靠度分析 被引量:14
16
作者 田浩 陈艾荣 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期166-171,198,共7页
为了求解劣化环境作用时混凝土桥梁的时变可靠度,建立了基于改进响应面法和确定性的混凝土桥梁退化过程分析方法相结合的混凝土桥梁时变可靠度分析方法.利用FORTRAN 95分别编写了混凝土桥梁耐久性分析程序CBDAS和可靠度分析程序PIRSM.... 为了求解劣化环境作用时混凝土桥梁的时变可靠度,建立了基于改进响应面法和确定性的混凝土桥梁退化过程分析方法相结合的混凝土桥梁时变可靠度分析方法.利用FORTRAN 95分别编写了混凝土桥梁耐久性分析程序CBDAS和可靠度分析程序PIRSM.以一座预应力混凝土简支梁为对象,分析了不同极限状态下结构力学性能指标的可靠度随时间的演变过程,结果表明,混凝土正应力的可靠度指标由成桥时刻的2.16减小到成桥100年后的0.82,预应力混凝土桥梁在正常使用极限状态下的力学性能指标更有可能出现耐久性不足的情况.提出的时变可靠度计算方法克服了复杂体系结构极限状态方程通常是隐式的问题,实现了混凝土桥梁时变可靠度的求解目标. 展开更多
关键词 混凝土桥梁 时变可靠度 响应面法 劣化环境 退化过程 极限状态
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基于响应面和重要抽样法的隧道衬砌结构时变可靠度 被引量:15
17
作者 姚贝贝 孙钧 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1474-1479,共6页
由于隧道衬砌结构极限状态方程高度非线性,直接采用一般的可靠度计算方法得到的是几何可靠度,存在较大误差,需进行改进.结合响应面法和重要抽样两种方法,利用响应面法得到的验算点作为重要抽样法的抽样中心,进而求解结构的可靠度指标.... 由于隧道衬砌结构极限状态方程高度非线性,直接采用一般的可靠度计算方法得到的是几何可靠度,存在较大误差,需进行改进.结合响应面法和重要抽样两种方法,利用响应面法得到的验算点作为重要抽样法的抽样中心,进而求解结构的可靠度指标.在该理论的基础上,考虑结构抗力随时间衰减的因素,利用Matlab软件编制了隧道在服务寿命期限内的时变可靠度指标的计算程序,并通过回归分析,得到了时变可靠度指标随着时间呈指数递减的规律.通过耐久性系数与时变可靠度指标的对应关系,可得到衬砌结构任意时刻的耐久性系数,该系数则是衬砌结构耐久性设计的关键.该方法对功能函数高度非线性的工程较适用,并且为结构耐久性设计提供了基础. 展开更多
关键词 越江隧道 响应面法 重要抽样法 时变可靠度 耐久性系数
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基于时变可靠度的高铁列控系统维修周期的确定方法研究 被引量:11
18
作者 苏宏升 豆晓东 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期67-70,共4页
铁路列控设备维修周期的合理确定不仅可以提高设备的可靠性、安全性,还能有效提高铁路的运输效率。本文建立时变可靠度模型和成本函数模型,引入役龄回退因子,考虑视情维修,以可靠度收益和维修成本为优化目标,结合武广高铁故障案例对ATP... 铁路列控设备维修周期的合理确定不仅可以提高设备的可靠性、安全性,还能有效提高铁路的运输效率。本文建立时变可靠度模型和成本函数模型,引入役龄回退因子,考虑视情维修,以可靠度收益和维修成本为优化目标,结合武广高铁故障案例对ATP系统进行维修周期确定研究,并在此基础上用MATLAB进行解析。 展开更多
关键词 时变可靠度 成本函数 役龄回退因子 可靠收益 视情维修
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大气环境下服役公路梁桥结构时变可靠度分析 被引量:8
19
作者 孙晓燕 潘宏 +1 位作者 王海龙 王建秀 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期643-649,共7页
为了准确评估钢筋锈蚀对大气环境下服役桥梁耐久性能影响,结合一般大气环境下钢筋锈蚀的系统研究成果和服役桥梁实际检测资料,综合考虑钢筋截面面积、屈服强度和黏结强度的降低,建立服役公路桥梁弯曲抗力退化时变模型,在现有运营荷载等... 为了准确评估钢筋锈蚀对大气环境下服役桥梁耐久性能影响,结合一般大气环境下钢筋锈蚀的系统研究成果和服役桥梁实际检测资料,综合考虑钢筋截面面积、屈服强度和黏结强度的降低,建立服役公路桥梁弯曲抗力退化时变模型,在现有运营荷载等级和服役周期基础上分析结构时变可靠度.针对一座实际服役桥梁开展分析,计算表明:在一般大气环境下综合考虑钢筋锈蚀对钢筋截面面积、屈服强度和黏结退化的影响,桥梁结构时变可靠度在31a左右即下降到需要维修补强的程度,与工程实际的首次维修维修时间基本一致,远远提前于只考虑钢筋截面面积单因素简化模型预测时间.多因素模型预测的桥梁结构时变失效风险较其他模型明显增大,同时在各个蜕化因素中,黏结退化对结构承载力降低有显著影响. 展开更多
关键词 大气环境 钢筋锈蚀 复合影响 服役桥梁 时变可靠度 首次维修时间
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基于时变可靠度的锈蚀混凝土结构全寿命成本模型 被引量:11
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作者 陆春华 袁思奇 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第2期71-78,共8页
为了分析混凝土结构在氯盐环境下的全寿命周期成本,基于现有氯离子扩散模型和裂缝宽度预测模型,采用MATLAB软件进行Monte-Carlo抽样模拟,建立结构失效概率与可靠度指标的拟合公式。通过研究维护-加固措施对可靠度指标的影响,建立全寿命... 为了分析混凝土结构在氯盐环境下的全寿命周期成本,基于现有氯离子扩散模型和裂缝宽度预测模型,采用MATLAB软件进行Monte-Carlo抽样模拟,建立结构失效概率与可靠度指标的拟合公式。通过研究维护-加固措施对可靠度指标的影响,建立全寿命周期内维护-加固费用计算评估方法,并以混凝土桥梁结构为例计算了全寿命周期维护-加固成本。结果表明:失效概率与可靠度指标可用以失效概率等于0.1为界的分段函数进行描述;维护-加固效果持续时间对结构构件服役年限延长的影响最显著;当保护层厚度取60mm时,维护-加固阶段费用有明显下降,较保护层厚度取40mm时减少25%~50%。 展开更多
关键词 混凝土结构 氯盐侵蚀 锈胀裂缝宽 时变可靠度 全寿命成本
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