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.

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。

钢拉杆与钢绞线的抗力分项系数研究

由于缺乏足够的试验统计数据,目前对于索结构中拉索构件的设计强度多采用以经验为主的允许应力法确定,或在形式上采用分项系数,但具体数值仍按允许应力法推算,这与当前以概率极限状态法为基础的规范设计体系是不协调的。收集大量的钢拉杆与钢绞线试验数据,通过数理统计得到两种拉索材料的抗力分布模式,考察影响构件抗力的不确定性因素的统计特性;验证拉索结构的荷载效应与外荷载之间存在近似线性关系,通过引入荷载效应比以及荷载、抗力的均值等统计量,将荷载抗力分项系数表达式等价为极限状态方程的形式,采用基于一次二阶矩理论的验算点法对两种拉索进行可靠度分析。最后分别给出适于工程应用的钢拉杆与钢绞线的抗力分项系数,为今后相关规范的修订提供参考。

建筑结构用钢丝束拉索和钢丝绳拉索抗力分项系数研究

收集了钢丝束拉索和钢丝绳拉索的试验数据 ,采用概率方法研究了拉索的抗力分项系数取值 ,提出了建筑结构设计中考虑长期荷载效应和短期荷载效应时拉索的设计计算方法及建议。

安全系数法与分项系数法在边坡工程中的应用分析

以GB 50330—2013《建筑边坡工程技术规范》为依据进行推导计算,建立安全系数法与分项系数法之间的对应关系,从而得出支护结构的验算时,隐式解宜作为标准值,显式解应作为设计值的结论。解决了现行规范中通过安全系数法计算剩余下滑力后,采用分项系数法进行支护结构验算时重复使用安全系数,导致支护结构过大的问题。

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。

钢结构各类构件抗力分项系数的研究

针对修订钢结构规范(GB50017-2003)在2001系列规范条件下的可靠度指标偏低,尤其在遇风组合的情况下,远低于规范规定的可靠度指标的情况,提出解决这些问题的办法,即针对不同的荷载组合采用不同的抗力分项系数。通过大量的计算,给出了修订规范下各结构构件的抗力分项系数取值,以供规范修订和工程应用时参考。

钢结构构件抗力分项系数的研究

针对修订钢结构规范(GB50017-2003)在2001系列规范条件下的可靠度指标偏低,尤其在遇风组合的情况下,远低于规范规定的可靠度指标的情况,提出解决这些问题的办法,即针对不同的荷载组合采用不同的抗力分项系数。通过大量的计算,给出了修订规范下各结构构件的抗力分项系数取值以供规范修订和工程应用时参考。

加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数优化

为了完善加筋土路堤极限状态设计方法,分析了加筋土路堤稳定可靠性设计的分项系数。基于大量工程实测资料和文献资料的统计分析,初步确定了填料密度、填料粘聚力、填料内摩擦角、汽车荷载、筋材抗拉强度、筋土似摩擦系数和路基几何参数等参数不定性系数的统计结果和概率分布模型。针对加筋土路堤的筋材拉断、筋材拔出、基底滑动以及整体滑动4种失效模式,按照抗力最小二乘原理,优化得到了相应的恒载分项系数、活载分项系数与抗力分项系数。计算结果表明:实例工程在4种失效模式下的总抗力均大于总恒载与总活载之和,同时安全系数均满足规范要求。可见,优化得到的分项系数合理。

加筋土结构内部稳定设计分项系数的计算研究

笔者按结构设计分项系数的确定方法,优化计算出加筋土结构内部稳定的作用和抗力设计分项系数,并将其应用于实际工程验算,其结果表明是合理的,可为加筋土结构设计规范的修订提供一定的依据和参考.

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.

中外混凝土设计荷载及抗力计算的比较

为全面的对比分析,针对钢筋混凝土构件正截面受弯承载力,从结构设计方法、正截面承载力计算方法,对我国《公路桥涵通用设计规范》(JTGD60-2015)和美国ACI318-99规范进行了比较,归纳了ACI318-99对不同受力状态构件规定的承载力降低系数,比较计算案例中中美两国规范的荷载取值及荷载效应组合,为我国规范改进提供参考。

基于概率极限状态设计的复合桩基分项系数研究

本文在可靠性分析的基础上,对复合桩基承载力极限状态概率统计方法进行了研究,计算了与目标可靠性指标相对应的各抗力和荷载效应的分项系数,使得复合桩基的可靠度设计能方便地应用到工程实践。

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°。

大型塔式容器抗震可靠性设计的实用方法

本文在文献［１］的基础上，提出塔式容器抗震可靠性设计的实用方法，该方法可以直接指导实际大型塔式容器的抗震可靠性设计及抗震加固．

弯矩荷载作用下重力式码头整体稳定性计算分析

本文以淄博港高青港区花沟作业区一期工程为例,分析了固定吊弯矩荷载对重力式码头整体稳定性的影响。文中给出了两种码头面弯矩荷载等效方法,计算了等效荷载作用下重力式码头抗力分项系数,总结规律并给出推荐工况。对类似荷载情况下重力式码头整体稳定性计算有重要的借鉴意义。

沉箱重力式码头抗滑抗倾稳定性分析

为简化沉箱重力式码头抗滑和抗倾覆稳定性的计算问题,本文以山东省某沉箱新建重力式码头,提出一种基于简化可靠指标的设计方法,计算结果与基于分项系数法的计算结果进行对比。结果表明,基于简化可靠指标设计方法的抗滑抗倾覆稳定性计算结果和基于分项系数法的抗滑抗倾覆稳定性计算结果具有一致性的变化关系,均呈现指数曲线,计算方法简单可靠。研究结果可为类似工程的抗滑抗倾稳定性计算提供参考。

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。

S280冷轧薄板冷弯型钢构件设计可靠度分析

基于国内厚度不大于2mm的S280冷轧薄钢板材性数据、S280冷弯薄壁型钢构件的几何尺寸数据以及已完成的轴压、偏压、受弯构件承载力试验数据,对厚度不大于2mm的S280冷弯超薄壁型钢构件的强度不定性、几何特性不定性、计算模式不定性进行分析.采用改进的一次二阶矩法,按现有规范的抗力分项系数计算了各类基本构件在不同可能荷载组合下的可靠指标.结果表明:对于厚度不大于2mm的S280冷弯超薄壁型钢构件,当宽厚比符合规范要求时,按现有规范的抗力分项系数计算得到的可靠指标均能满足目标可靠度的要求.最后给出了厚度不大于2mm的S280冷弯超薄壁型钢的强度设计指标建议值.

S350冷轧薄板冷弯超薄壁型钢构件设计可靠度分析

基于国内厚度不大于2mm的S350冷轧薄钢板材性数据、冷弯薄壁型钢构件几何尺寸数据及已完成的轴压、偏压、受弯构件承载力试验数据,对厚度不大于2mm的S350超薄壁冷弯型钢构件的材料强度不定性、几何特性不定性、计算模式不定性进行了分析。采用JC法,按现有规范的抗力分项系数计算了各类基本构件在不同可能荷载组合下的可靠指标,并根据可靠度分析结果,提出了对现有规范承载力计算值的建议修正方法。结果表明:对于厚度不大于2mm的S350超薄壁冷弯型钢构件,当翼缘宽厚比满足规范要求时,按现有规范的抗力分项系数计算得到的轴压构件可以满足目标可靠度的要求,偏压构件的可靠指标低于目标可靠指标,受弯构件的可靠指标略低于目标可靠度。按建议方法计算偏压构件的承载力时,偏压构件的可靠指标大于目标可靠指标。最后给出了厚度不大于2mm的S350超薄壁冷弯型钢构件的强度设计指标建议值。