抗力分项系数的概率极限状态设计法

针对现行规范规定的承载能力极限状态下设计表达式中存在的缺陷,基于概率极限状态设计法建立承载能力极限状态下仅有简单荷载组合作用时求解抗力分项系数的公式.在确定抗力分项系数时通过设定不同的参数数值(荷载效应组合、荷载效应比、抗力变异系数、结构破坏类型、安全等级等)及可靠度分析,对结构的承载能力极限状态进行研究,求出与结构可靠指标一一对应的抗力分项系数.

分项系数极限状态法在水闸设计中的应用

以结构可靠度理论为基础,采用概率极限状态设计原则,结合工程实例探讨了分项系数极限状态设计法在水闸设计中的应用。分析结果表明,在水闸设计中运用分项系数极限状态设计法有其优点,分项系数直接体现了设计中有关因素的变异性对结构可靠性的影响,使结构设计更趋于合理;但对有关分项系数还需进一步探讨,有关地基地质参数的标准值需进一步配套。

概率极限状态设计法在厂房抗滑稳定分析中的应用

论述了厂房整体抗滑稳定设计由单一安全系数设计表达式向以概率理论为基础的分项系数设计表达式的转换,并结合岩基上厂房抗滑稳定的工程实例,探讨了概率极限状态设计原则和分项系数设计表达式在厂房抗滑稳定分析中的应用.分析结果表明,在厂房整体抗滑稳定设计中运用概率极限状态设计原则和分项系数设计表达式,可以更全面地考虑影响结构可靠性诸因素的客观变异性,使厂房的抗滑稳定设计更加经济合理.

论概率极限状态设计法在建筑桩基新规范中的应用

本文简要阐述了概率极限状态设计法在建筑桩基新规范中的应用,为今后在工程设计施工实践中准确把握新规范、正确执行新规范作了有益的探讨。

基于位移的概率极限状态设计

尽管近年来国内外学者提出了多种基于位移的抗震设计方法,但采用的与位移相关的反应谱大多是平均谱,设计过程可以看作是确定性的。基于位移的抗震设计应该建立在可靠度理论基础之上。利用作者在概率延性需求谱方面已有的研究成果和可靠度分析方法——验算点法,本文提出了根据基于位移的目标可靠指标直接进行结构设计的方法,并给出了设计流程图。为便于工程应用,在进行了大量分析计算之后,本文建议了基于位移的概率极限状态分项系数设计表达式,并确定了其中的分项系数。最后,本文对一8层框架结构采用建议的分项系数设计表达式进行了设计,并对有待于进一步研究的问题进行了简要分析。

铁路隧道混凝土衬砌结构概率极限状态设计研究

根据可靠性理论的基本原则和方法 ,按现行隧道设计规范所采用的“荷载—结构”模式 ,对单线铁路隧道衬砌结构可靠度设计实用表达式中的分项系数进行计算 ,提出分项系数的建议值 ,对实用设计表达式进行各种检算并作分析。

地下结构的概率极限状态设计

总结了近十年来 ,石家庄铁道学院在地下结构概率极限状态设计方面的研究成果 ,包括了可行性研究、基础性研究、实用设计研究等重要阶段所提出的各项具体建议、计算公式和各种系数。这些成果大部分都被新修订的隧道设计规范所采用。

地震区隧道洞门极限状态设计方法研究

目前在进行隧道洞门结构设计时,考虑到设计和校核的方便,将极限状态方程转化为取用分项系数的实用设计表达式。但在需要考虑地震荷载的影响时,尚没有直接用于设计的有效表达式。为此,文章通过对大量隧道洞门标准图的计算校核,提出了在普通隧道洞门设计表达式基础上修正分项系数的原则,从而满足地震区洞门设计使用要求。研究结果表明:(1)通过计算确定洞门结构的稳定性目标可靠指标最小,为结构的薄弱点;(2)利用极限状态法计算并结合相关行业规范确定隧道洞门结构的目标可靠指标;(3)通过大量洞门标准图的计算确定了一般洞门结构通用的荷载作用和结构抗力的分项系数;(4)在需要考虑地震作用时,可对一般洞门结构设计表达式的土压力分项系数作1.9/1.6倍增大调整来替代水平地震力和土的内摩擦角改变的影响。

单线铁路隧道洞门结构分项系数的研究

根据隧道洞门结构的计算特点 ,建立了隧道洞门可靠度计算的极限状态设计式 ,分析了在已知目标可靠指标 βnom的情况下 ,用分位值法计算洞门结构分项系数的基本原理和过程。通过计算实例 ,对分项系数的影响因素及其概率意义进行了探讨。

铁路隧道复合式衬砌极限状态设计研究

研究目的:随着我国隧道设计施工技术的不断发展,现行《铁路隧道设计规范》规定的极限状态设计法在实际应用中逐现不足,为更好地将可靠度理论应用于实践,本文以铁路隧道复合衬砌部颁通用图为研究对象,对铁路隧道复合式衬砌极限状态设计进行研究。研究结论:(1)建立了更具实用性的铁路隧道衬砌极限状态设计表达式,表达式中不直接含有基本变量的标准值、作用效应和抗力分项系数,但却体现了结构可靠性要求;(2)提出了新的分项系数优化原则与确定方法,并给出了相应的调整系数;(3)当结构自重分项系数取1.0、围岩压力分项系数取1.4时,各类型复合式衬砌的可靠指标与目标可靠指标取得良好的一致性;(4)该研究成果可直接指导铁路复合衬砌极限状态设计并为《铁路隧道设计规范》的修订提供依据。

不同计算方法对挡土墙设计的影响分析

以一般地区衡重式路肩挡土墙为例,文章按照荷载分项系数法和总安全系数法对不同墙高、不同填料和基底岩土参数的挡土墙进行了大量计算,分析了不同计算方法和不同挡墙设计参数对墙身截面积的影响,所得结论及大量计算结果,为今后《公路路基设计规范》的修订提供一些基础资料,同时,也可为铁路路基挡土墙采用极限状态法设计提供借鉴。

软土隧道荷载分项系数的探讨

鉴于概率极限状态设计方法的优点并已广为应用,将软土隧道荷载视为随机变量,研究了隧道荷载分项系数的确定方法并给出了其建议取值,内容包括软土隧道荷载的影响因素,隧道荷载与土性参数的数学关系、土性参数的概率特征与分项系数以及隧道荷载分项系数的计算结果与建议取值,以期对设计荷载的确定定量考虑各种不确定性的影响,提高设计的可靠性。

考虑目标使用期的地震作用组合的分项系数

以概率理论为基础的概率极限状态设计方法已成为国内外主要的结构设计方法。以可靠度理论为基础,通过引入目标使用期,对地震作用组合的分项系数进行修正,并编制了相应的程序,对修正后的荷载组合的可靠度水平进行了验证。

港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计原则与方法

系统阐述港珠澳大桥跨海工程混凝土结构耐久性设计的原则与方法,首先介绍港珠澳大桥工程概况及120年使用年限的总体要求;根据工程的环境、水文地质数据分析工程场址条件下混凝土结构劣化的主要过程和因素;确定耐久性设计的控制过程为海洋氯离子侵入和表层混凝土碳化引起的钢筋锈蚀。针对耐久性控制过程,分析耐久性极限状态、构件使用年限、环境作用类别和程度以及裂缝控制宽度;然后建立针对港珠澳大桥工程场址条件的氯离子侵入过程设计模型,使用全概率方法校准的分项系数法完成针对不同时用年限、不同暴露条件下的结构耐久性参数和混凝土保护层厚度设计;最终确定用于港珠澳大桥混凝土结构120年使用年限的耐久性设计与质量参数。

钢吊车梁疲劳设计可靠指标及分项系数研究

定义了钢结构疲劳失效极限状态,基于已有的对钢吊车梁的研究和现场对中级工作制钢吊车梁的疲劳荷载效应实测,分析了疲劳强度和疲劳荷载效应的统计参数,应用一次二阶矩方法计算了疲劳可靠指标,研究了疲劳可靠度设计分项系数的取值。研究结果表明：钢吊车梁中12类细部构造（含应力比影响）的疲劳强度标准差取值范围在0.0251-0.0792之间,当等效应力幅服从对数正态分布时,等效应力幅的标准差为0.0148。为此,建议疲劳可靠指标取值2.9,疲劳强度分项系数取值1.0,疲劳荷载效应分项系数取值1.14。

关于DL5108—1999和SL319—2005《混凝土重力坝设计规范》的讨论

基于电力与水利行业的DL 5108—1999和SL 319—2005《混凝土重力坝设计规范》,对混凝土重力坝设计的几个问题进行探讨,得到以下结论:非溢流重力坝基本断面顶点的位置应结合上、下游坝坡的选择,综合考虑安全和经济因素,通过断面的优化设计来确定;DL 5108—1999关于挑流水舌挑距的定义较SL 319—2005合理,但计算公式值得商榷;分项系数极限状态设计法在混凝土重力坝设计中的应用仍需解决分项系数的取值问题;采用混凝土强度等级代替坝工混凝土标号作为混凝土的强度指标,必须解决它们间的转换问题。

亭子口重力坝深层抗滑稳定性分析

亭子口水利枢纽大坝是红岩层地区最高的重力坝,坝基部位存在倾向下游且走向与坝轴线夹角较小的软岩、岩层层面和泥化夹层,以及顺河向的陡倾裂隙,因此亭子口重力坝存在较严重的深层抗滑问题。本文在结合坝基下覆岩层分布状态确定滑移模式的基础上探讨了坝基深层抗滑稳定性分析方法的适用性,并应用广义等K法和分项系数极限状态设计方法对亭子口重力坝表孔坝段的深层抗滑稳定性进行了深入研究,并在此基础上对广义等K法中的条块作用力与水平面的夹角φ对深层抗滑稳定性作了敏感性分析。两种稳定性计算方法的结果均表明亭子口重力坝表孔坝段深层抗滑稳定性基本能满足规范要求;广义等K法中条块作用力与水平面的夹角φ取值对深层抗滑稳定分析成果有显著的影响,建议在亭子口深层抗滑稳定分析中φ取5°～10°。

排水固结法极限状态设计方法研究

在分析了排水固结法的设计参数的基础上建立了极限状态方程,通过典型算例及既有工点校准计算找出目前规范隐含的可靠指标,确定了各随机变量的分项系数;结合既有规范确定了路基结构重要性系数及路基稳定调整系数;根据既有工程经验提出了工法调整系数;建立了排水固结法极限状态设计表达式。最后对新长铁路及广珠铁路等软土加固地基,对比分析了总安全系数法与分项系数的极限状态设计法的结果,表明本文提出的极限状态设计方法与目前规范采用的方法设计水准是一致的。

中英港口水工建筑物规范中荷载组合规则的要点分析

比较中英港口水工建筑物规范的荷载组合规则的一致性与差异性,中国各设计规范中荷载组合规则存在局部不一致,而英国标准BS 6349与欧洲统一设计标准保持较好的一致性。结合某码头工程实例,按中国标准荷载组合规则设计比按英国标准设计的灌注桩的主筋用钢量高约20%。

我国建筑结构设计新规范的基本特点

本文从设计角度扼要介绍对最近陆续颁布的建筑结构设计规范基本特点的认识——采用以概率理论为基础的极限状态设计方法;以可靠指标β度量结构构件的可靠性;继承老规范可靠度水准确定今后设计所采用之可靠度指标;通过分项系数来体现可靠度指标的实现,采用习用之多系数表达式进行计算;从而认识新规范的科学性、先进性和统一性。