既有结构可靠性评定的设计值法

目前对既有结构可靠性的评定主要采用结构可靠度设计中的校核方法,即以分项系数表达的实用设计表达式.虽然在具体的校核过程中,一般会考虑既有结构实际的材料性能、几何尺寸和所承担的作用,但这种评定方法并不完全适用于既有结构的可靠性评定.借鉴国际标准中设计值法的基本思想,在前期工作的基础上,提出既有结构可靠性评定的设计值法.该方法在可靠性评定中直接考虑了基本变量概率特性、目标可靠指标和后续使用年限变化对评定结果的影响,引用既有结构的作用和性能的最新统计结果,建立可靠性评定方法,允许业主自由选取目标可靠指标和后续使用年限,较现有的结构可靠度设计中的校核方法更具有良好的灵活性和通用性.同时,根据此方法确定了现有规范规定的既有结构构件承载能力的鉴定等级与结构构件可靠指标之间的关系.

设计值法中灵敏度系数的优化及取值

基于概率的设计值法是国际标准中提出的新的结构可靠度设计方法,相对于目前的分项系数法,它具有更好的灵活性和通用性,代表了可靠度设计方法发展的方向,但其关键的、决定可靠度控制精度的标准灵敏度系数的数值主要是依据经验而给出的,导致设计结果过于保守。根据基本变量设计值的理论表达式,利用解析方法分析和确定最优灵敏度系数和可靠度控制方式,针对安全性和适用性设计要求提出统一的标准灵敏度系数的建议值,明显提高了可靠度控制的精度,并可明确给出可靠指标相对误差的范围,为建立实用的基于概率的设计值法奠定了基础。

国际标准“设计值法”在我国结构可靠度设计中的应用

介绍了我国现行结构设计标准中采用的设计方法存在的不足和国际标准中提出的工程结构可靠度"设计值法"的基本思想。根据我国荷载、抗力的统计结果及设计值法的荷载、抗力设计值的取值原则,考虑活荷载与恒荷载的比值对结构可靠度的影响,对不同类型构件在轴心受压条件下的可靠度进行系统的分析。分析表明:"设计值法"隐含的可靠度水平较我国的设计方法明显偏低,无法直接用于我国结构设计。依据我国结构设计的目标可靠指标对其进行修正,初步建立适用于我国结构设计的荷载、抗力设计值法取值参数。

浅谈国际标准中结构可靠度设计新方法

结构可靠指标在建筑结构设计中具有重要意义,特别是在重大自然灾害发生时显得尤为重要。而目前我国所采用的结构设计方法是以分项系数表达的近似概率极限状态设计法,虽然克服了过去完全依据经验控制结构可靠度的缺陷,但仍难以直接反映可靠指标变化对设计结果的影响,只能根据经验对设计表达式中的分项系数或荷载标准值做适当调整,这与设计方法本身的先进性是不相符的。针对此问题,国际上提出了一种工程结构可靠度设计的新方法,即"设计值法"。其最突出的特点就是直接建立了可靠指标与荷载、抗力设计值之间的关系,能够明确反映可靠指标变化对设计结果的影响。根据目前国内外大量文献资料,介绍了设计值法的基本思想和基础理论,针对我国发展现状和规范校核原则,考虑可靠指标与荷载、抗力设计值的关系,寻求设计值法与我国现行结构设计方法的异同及在我国应用的可行性。

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。

结构安全性设计的通用表达式

针对现行结构安全性设计表达式在灵活性、通用性、可靠度控制方面的缺陷以及国际标准中设计值法在实用性方面的不足,提出了结构安全性设计的通用表达式。根据计算可靠指标的JC法和作用的随机过程组合方法,建立了基本变量设计值与基本变量概率特性、目标可靠指标、设计使用年限之间的函数关系;将设计值表达为基准设计值与分项系数的乘积,给出了两者的计算公式;最后按此设计值的形式提出了结构安全性设计的通用表达式。对比分析表明通用表达式具有如下优点:可直接考虑基本变量概率特性、目标可靠指标、设计使用年限对设计结果的影响;可完整考虑各种不确定性的影响,包括作用效应分析中计算模式、相关结构性能不确定性的影响;在各分项系数中可全面反映目标可靠指标的影响,更好地实现对可靠度的控制;可合理设置不同基本变量的设计使用年限系数;可统一作用、抗力代表值的取值方法,提高设计人员调整分项系数的可行性。研究结果为建立结构安全性设计的通用方法提供了参考。

混凝土结构碳化耐久性的概率设计表达式

随着施工工艺的不断改进和业主对可靠度的不同选择,现行耐久性设计方法在灵活性、通用性和可靠度控制精度上越来越表现出其自身的局限性.根据理论和经验相结合的碳化深度模型,选用最新统计数据,考虑保护层厚度,抗压强度以及混凝土结构碳化深度计算模型的不定性系数三个基本随机变量,提出结构关于时间的功能函数.依据设计值法和结构可靠度的基本理论,考虑基本变量的概率特性、结构设计的目标可靠指标以及其设计使用年限对设计结果的直接影响,用基本变量的基准值与分项系数的乘积来表达其设计值,在分项系数中全面反映了目标可靠指标的影响,建立了基于碳化寿命准则的混凝土结构耐久性概率设计表达式.该耐久性设计方法适用于一般大气环境下任意设计使用年限的不允许出现钢筋锈蚀的混凝土结构,根据表达式可直接确定新材料、新工艺在满足不同可靠指标和设计使用年限的耐久性要求下的保护层厚度和混凝土强度.

结构适用性设计的通用表达式

针对目前的结构适用性设计法在灵活性、通用性、可靠度控制精度方面的不足,提出了结构适用性设计的通用表达式。借鉴设计值法的基本思想,采用作用的随机过程组合方法和可靠指标计算的JC法建立了基本变量设计值与基本变量概率特性、目标可靠指标、设计使用年限之间的函数关系,并将设计值表达为基准设计值与分项系数的乘积;根据两者的计算公式,最终按设计值的形式提出结构适用性设计的通用表达式。对比分析表明,通用表达式有以下优点:可直接考虑基本变量概率特性、目标可靠指标、设计使用年限对设计结果的影响,引用作用和结构性能的最新统计结果,建立新材料、新型结构的可靠度设计方法;可完整考虑各种不确定性的影响;便于设置和选择不同的目标可靠指标和设计使用年限;由于目标可靠指标的影响全面反映于各分项系数中,可更好地实现对可靠度的控制。研究结果为建立结构适用性设计的通用方法奠定了基础。

基于VC++的光纤通信中继距离设计软件系统

损耗和色散是影响光中继距离的主要因素,采用最坏值设计法,利用VC++高级语言建立损耗和色散计算处理模型,通过计算机仿真,实现光传输设计自动化。该系统能实现参数设定,参数查询,中继距离计算分析,中继距离的确定等功能,并可以实现以ITU-T G.957推荐标准具体讨论传输距离的问题。

建筑结构基于可靠指标的设计方法

按目前规范规定的分项系数进行结构设计时,不同荷载效应比下的可靠指标与目标可靠指标差别较大,并且规范没有建立分项系数与目标可靠指标的函数关系。针对这两个问题,提出了按设计值法确定分项系数的方法;优化分析了敏感性系数的取值,建立了分项系数与可变荷载效应标准值和永久荷载效应标准值比值的简化公式。研究表明,当敏感性系数表示为荷载效应比的关系式时,计算的可靠指标与目标可靠指标误差很小;每种可变荷载的组合系数可取为常数。

结构安全性设计的广义方法

基于概率的分项系数法是结构可靠度通用设计方法,也是我国现行结构设计规范的重要基础,但在30多年的实际应用中,该方法已逐渐显现出广义性和可靠度控制精度不足等缺陷。借鉴国际标准ISO 2394:2015中设计值法的基本思路,根据前期提出的结构安全性设计的广义表达式和标准灵敏度系数的取值方法,提出结构安全性设计的广义方法,并对其进行了必要的简化。该方法可在设计中直接考虑基本变量概率特性、目标可靠指标和设计使用年限变化对设计结果的影响,基于作用和结构性能的新近统计结果,建立新材料、新型结构的可靠度设计方法,并允许业主选取不同的目标可靠指标和设计使用年限,具有良好的普适性,较国际标准中的设计值法也更具有实用性。理论和实例分析结果表明:广义设计方法采用了利用解析优化提出的标准灵敏度系数建议值,可更好地实现对可靠度的控制;该法较目前的分项系数法和设计值法具有更高的可靠度控制精度。

铁路桥梁结构作用分项系数的研究

结合我国已有作用统计参数,考虑极限状态法和容许应力法安全度设置水平的一致性,利用设计值法对铁路桥梁结构恒载和列车荷载作用分项系数进行计算和分析。研究建议：铁路工程结构恒载分项系数取1.1,当永久荷载作用为有利情况时,恒载分项系数取1.0;列车荷载作用分项系数宜取1.4~1.5。研究成果已纳入《铁路工程结构可靠性设计统一标准（试行）》,并为其他铁路工程结构荷载分项系数的制定提供方法和参考。

复方中药洗剂组方的体外抑菌实验研究

目的在复方中药洗剂单药的最佳提取工艺条件下,通过体外抑菌实验确定该洗剂的最优组方及其剂量配比,验证其体外抑菌作用,观察其对阴道常见致病标准菌株的抑菌效果。方法在最佳提取工艺条件下,采用渗漏法提取并干燥白芷、五倍子、川芎、当归、丁香、石斛、人参、珍珠8味单药;选用正交t值法实验设计,以抑菌圈为指标,设定高和低两个剂量水平,观察不同剂量配比的8味单药组成12种组方对白色念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、厌氧消化链球菌和阴道加德纳菌5种ATCC标准菌株的体外抑菌作用。结果 12种组方对5种ATCC标准菌株有不同程度的抑菌作用。8味单药对5种ATCC标准菌株的抑菌作用的贡献值都以高剂量为大,除白色念珠菌的珍珠高剂量和低剂量相当,厌氧消化链球菌的人参高剂量和低剂量相当,而阴道加德纳菌的石斛以低剂量为大。12种组方中各单药对5种ATCC标准菌株的抑菌作用,有相加或拮抗作用。结论 12种组方对5种ATCC标准菌株均有一定的抑菌作用,以组方(1)的抑菌效果最强,即原方为最优;组方(1)中以白芷和五倍子为君药(即主药),当归、丁香、石斛、人参和珍珠粉为臣药,川芎为佐使之药。

OPGW工程光纤传输参数取值的讨论

合格OPGW的应力应变性能优于常规陆地光缆，按ITU—T G.957最坏值设计法的结果过于保守，本文建议按统计法参照最坏法进行系统设计并提出传输参数取值的建议。