基于总安全系数设计法的隧道允许变形值研究

研究目的:隧道变形监控量测是判断施工和支护安全性的重要手段,因而允许变形值的取值是隧道设计和施工中的一个关键技术参数。但目前支护参数设计以工程类比法为主,设计中难以针对某一具体支护参数给出对应的变形监测控制值,即使在现场根据监测值对支护参数进行动态调整,也无法直观地评价支护参数的合理性。本文基于总安全系数设计法提出现场监控量测控制值的计算方法与调整方法。研究结论:(1)施工中所监测的变形值实际上是支护结构的变形值,因此可以将支护结构的允许变形值作为现场监测的控制值;(2)提出了基于总安全系数设计法的支护结构允许变形值和极限变形值的计算方法,可以得出与设计安全系数相对应的变形监测控制值;(3)提出了现场变形监测值安全性的判别方法及支护参数与支护时机的现场调整方法;(4)本研究可以为隧道动态设计提供思路和方法。

土石坝抗滑稳定分析的分项系数设计法

土石坝坝坡抗滑稳定分析,以概率设计准则为基础,以可靠指标度量结构可靠性,采用以基本变量的标准值和分项系数表达的极限状态实用设计表达式进行设计,称分项系数设计法。介绍了5个分项系数和稳定分析公式,对引入的"相当安全系数"做了说明。

标准平椭圆管孔型的系数设计法

根据标准平椭圆管各部位间的尺寸存在着固定系数关系和替代关系,通过一定数学变换,推导出一种针对标准平椭圆管孔型的系数设计方法;获得了对所有标准平椭圆管孔型都适用的各道次变形系数λi,并且直接利用系数λi与标准平椭圆管管头曲率半径R之间的关系,设计标准平椭圆管各道孔型各部位变形尺寸。该方法既简化了孔型设计程序,又提高了设计效率。

压力容器设计新方法——载荷和阻力系数设计法

介绍了2007版ASMEⅧ-2《Alternative Rules,Rules for Construction of Pressare Ves-sels》将在钢结构和公路桥梁等领域已广泛应用多年的载荷和阻力系数设计(LRFD)法用于压力容器设计的情况、该方法的基本概念、理论背景及其与一直沿用的许用应力设计(ASD)法的主要区别,讨论了许用应力设计法及载荷和阻力系数设计法的发展趋势。

圆变方孔型的系数设计法

受圆变方孔型之圆与方之间的尺寸存在着固定系数关系和替代关系启迪,提出圆变方孔型的系数设计法;推导出了圆变方孔型的设计系数μi和λi;证明在总变形道数N一定的情况下,存在N对所有圆变方孔型都适用的系数规律,并直接利用设计系数μi和λi与方管边长之间的函数关系设计圆变方孔型。既简化设计程序、提高设计效率,又避免了孔型设计风险。

金属屋面自攻螺钉抗剪承载力计算方法的研究与比较分析

针对金属屋面自攻螺钉抗剪承载力计算问题,研究了多个国家的设计标准,并对比分析了各国标准体系,指出了国标(GB 50018—2002)存在的不足。研究结果表明,自攻螺钉连接构件抗剪承载力的计算应根据不同失效模式选用适当的公式。国标仅适用于承压、倾斜和拔出失效,端部剪切失效和基材钢板净截面的断裂失效可参考澳标(AS/NZS 4600—2018)、欧标(EN 1993-1-3—2006)。自攻螺钉的剪切失效应由测试确定并由经销商进行质量保证。国标中自攻螺钉承载力计算采用荷载与抗力系数设计法(LRFD),必要时可提高安全系数以避免脆性断裂。

建筑结构基于性能的抗震设计理论与方法

简要介绍了基于性能抗震设计理论的基本框架,以及4种基于性能的抗震设计方法,即按延性系数设计法、能力谱方法、直接基于位移的方法和能量分析法,并讨论了基于性能的抗震设计中需要解决的几个问题,以完善建筑结构抗震设计。

结构抗震设计方法的比较研究

我国的结构抗震验算最初采取的是以安全系数为基础的定值设计法,1989年以后采取的是以结构可靠度理论为基础的概率极限状态设计法.阐述了国内外工程结构设计标准编制方面的发展动态,揭示了安全系数设计法与概率极限状态设计法之间的关系,并由概率极限状态设计法抗震承载力验算的分项系数设计表达式导出了相应的综合安全系数,有关分析结论可供工程设计人员参考.

舰艇复合材料结构可靠性设计方法探究

可靠度是衡量结构物固有可靠性水平的重要指标之一,正确选取可靠性分析方法以及可靠度计算方法是开展舰艇用复合材料结构可靠性设计工作的基础和保障。舰艇用复合材料结构工作环境复杂,加之复合材料本身具有非均匀、各向异性等性质,力学性能比传统金属材料复杂得多,离散度也大,导致结构可靠性设计问题相对突出。对此,分析了舰艇用复合材料结构强度特性及其分布规律,提出基于应力-强度干涉模型进行舰用复合材料结构可靠性分析,采用B基准设计许用值的安全系数法开展可靠度计算的可靠性设计技术途径。二者联立,在求解问题能力及结果准确性等方面具有明显的可操作性和优越性,对开展舰艇用复合材料结构可靠性设计具有重要的参考意义。

EN1997-1及BS8081中锚杆设计内容简介——欧洲目前主要锚杆技术标准简介之二

欧洲锚杆设计采用的技术标准目前由2部分组成：EN1997—1及CEN成员国的国家标准，后者以BS8081：1989为代表。EN1997-1要求采用概率极限状态设计法，提供了设计原则。BS8081采用安全系数设计法，把锚杆分为A类直孔重力注浆锚杆、B类直孔压力注浆锚杆、C类多次注浆锚杆、D类扩体锚杆共4种类型，把地层分为岩层、无粘性土层及粘性土层三种类型，不同类型地层、不同类型的锚杆采用不同的设计计算方法，重点考虑了注浆方法对承载力的影响。美国标准主要根据已有的现场经验，用查表法估算A类锚杆的承载力。

水工结构可靠度设计的简化及条件概率的应用

水工结构可靠度设计采用的两种方法中,以概率极限状态为原则的分项系数法较经验安全系数法更为严谨,但分项系数较多,为此提出二系数设计法对其进行简化。此外,还提出用条件概率法解决可靠度分析中常遇到的一个试验得到两个相关试验值和现场子样容量较小两类问题。对以上问题用实例进行了说明。

基于边坡渐进破坏特征的控制设计——以湖北省十堰市布袋营边坡为例

边坡抗滑设计一般采用的是传统强度折减法(如不平衡推力法等),其设计力的依据为不平衡推力等。在分析边坡沿滑面应力分布的基础上,提出了沿滑面3种不同抗滑措施的布置方法;通过对边坡稳定性抗滑设计的计算研究,提出了不同工况下抗滑力的取值方法;结合边坡多参量时空稳定性评价指标,创建了边坡抗滑设计中的分项系数设计方法,并定义了主滑方向和边坡破坏概念。将提出的边坡抗滑措施的布置和抗滑力的取值方法、分项系数设计方法应用于工程(如湖北省十堰市布袋营滑坡)实践,经过多年的运行表明:该抗滑设计的防治措施位置选取、抗滑力的决定及分项系数设计方法是可行的。

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。

滑坡治理中抗滑桩设计推力计算探讨

滑坡推力是滑坡治理设计的重要依据。通过建立剩余推力法计算滑坡推力的力学模型,给出了在不同荷载作用下的滑坡剩余推力表达式;同时,深入探讨了抗滑桩设计推力的计算方法,该方法可用于指导抗滑桩的设计及应用。

污垢条件下换热器的热设计

文章阐述了污垢工况下换热器设计的特殊性,在对传统的污垢热阻设计法、新近发展起来的洁净系数设计法和面积增加百分比设计法进行阐述的基础上,以具体实例分析对比了分别用这三种设计方法对同一工况进行设计计算得到的不同结果。具体实例的计算结果表明:对于污垢工况下的换热器设计,采用洁净系数法和面积增加百分比法进行设计计算,比采用传统的污垢热阻法具有更高的精确性、合理性和经济性,传统的污垢热阻法太保守,对节约工程投资不利。

新加坡某9.9MW生物质发电锅炉支撑钢结构设计分析

依据美国钢结构设计规范AISC-360-05中建议的两种设计方法,分别对新加坡某生物质发电锅炉支撑钢结构的计算结果进行了校核。结果显示:在适当的安全储备条件下,许可应力设计法(ASD)和荷载抗力分项系数设计法(LRFD)均满足设计要求。许可应力设计法(ASD)的设计结果较荷载抗力分项系数设计法(LRFD)的设计结果偏保守。

隧道衬砌的可靠度系数

以可靠性理论为基础的隧道衬砌结构多系数极限状态设计法，其可靠度系数由五种系数组成：荷载系数、材料系数、几何参数精确度系数、工作条件系数和使用情况系数（Ha3Haч-eниe)。它们是根据结构的目标可靠指标γ（国际称为β）计算确定的，苏联中央运输科学研究所（цнииCe)对莫斯科地下铁道装配式钢筋混凝土衬砌做了大量的研究量测工作，并按苏联建筑法规（CHипⅡ-21-75）各条规定进行了验算，最终为隧道衬砌结构设计提供了荷载等可靠度系数的表达式，以及不同失效概率、不同可靠指标情况下的靠度系数值供计算工作时采用。

空间随机场模型的建立与桩基竖向承载力的可靠度分析

为了研究桩基础的可靠度设计方法,搜集和整理了大量的海洋土钻孔资料,开发了用于地基可靠度分析的数据库系统。利用数据库强大的数理统计功能建立起土性剖面的空间随机场模型,进而将随机场理论与可靠度理论相结合,对渤海海域中海工结构物桩基础的稳定性进行了可靠度分析,详细阐述了各个设计指标的变化对分项系数及可靠度指标的影响规律,并对各指标的灵敏度进行比较分析。结果表明,在各个设计参数中厚土层的强度指标以及设计荷载是2个重要的参数,在渤海海域中应用API标准 (美国桩基规范) 中规定的荷载抗力系数进行设计是安全可靠的。

海工结构物浅基础稳定性的可靠度分析

应用可靠度理论对渤海某油田软粘土地基上工作的沉垫式基础的稳定性进行了可靠度分析 ,阐述了各个设计指标的变化对分项系数及可靠度指标的影响规律 ,并将分析结果与该标准中规定的分项系数进行了比较。

离心式渣浆泵设计方法概述

对经验系数设计法、畸变速度设计法和固液速度比设计法等几种离心式渣浆泵设计方法及其应用进行了简单介绍。