井壁失稳风险的可靠度理论评价方法

国内外学者针对井壁稳定的问题已经开展了较为深入的研究,建立了多种经验模型、解析模型和数值模拟方法,但针对输入参数的不确定性及其对井壁稳定分析结果影响的研究则较少、认识尚不明确。为此,以井壁稳定力学解析模型为基础,结合可靠度理论下的一次二阶矩方法,建立了基于可靠度理论的井壁失稳风险评价方法,研究了不同钻井液当量密度下的井壁稳定可靠概率,并考察了参数不确定程度对井壁稳定分析结果的影响规律。研究结果表明:①井壁稳定输入参数的分布规律基本满足正态分布,变异系数越高,则样本数据的不确定性越强,对井壁稳定分析结果的影响将更加显著;②随着钻井液当量密度的增加,井壁垮塌的概率逐渐降低,但井壁被压漏的概率也逐渐增加,在井壁坍塌和破裂可靠概率曲线交点以下能够找到一个合适的安全窗口;③各地质因素不确定性对井眼稳定的影响顺序为:地应力>孔隙压力>岩石强度。结论认为,在井壁稳定分析中准确确定地应力的大小、降低其不确定程度的影响,可以提高井壁稳定评价的准确性。

基于综合变异系数的地基承载力可靠性分析

采用一次二阶矩法,考虑岩土参量变异系数的试验及历史数据,提出了基于综合变异系数的地基承载力简化可靠性与风险分析方法。利用提出的简化可靠性与风险分析方法,可在传统确定性分析的基础上,采用合理的变异系数,分别得到与地基承载力有关的可靠度、破坏概率和平均期望损失的最可能值及其变化范围,为提出优化的地基基础设计方案和工程决策奠定基础;相对于土重度和黏聚力,地基承载力可靠度对于内摩擦角的变化更加敏感;设计时可以综合考虑所需的安全系数、可靠度和破坏概率,确定合适的基础宽度或基底面积。当地基土的场地勘察统计结果的变异系数权重逐渐增加时,综合变异系数不断减小,其相应的地基承载力的可靠度逐渐增加,而相应的破坏概率逐渐减少。

在役压力容器的可靠性分析

基于可靠性工程学中应力-强度干涉模型,采用一次二阶矩法,从常规设计的角度探讨了压力容器的失效概率问题,研究了无缺陷压力容器在不同变异系数条件下,按照常规确定性分析方法设计的压力容器可靠度的变化规律,发现材料屈服极限变异系数较钢材尺寸变异系数对压力容器可靠度的影响大,证明了可靠性理论在压力容器使用管理中的可应用性及其工程意义。

矿质集料承载比试验方法研究

矿质集料为散体材料,在其承载比(CBR)测定过程中常遇到成型方式不当和变异系数过大等问题。参照现行公路工程集料试验规程规定的粗集料堆积密度及空隙率试验方法,分别采用“三装三捣”和“三装一压”法成型石灰岩、花岗岩、辉绿岩集料试件,进行矿质集料承载比试验对比研究,推荐采用“三装一压”的成型法进行矿质集料CBR承载比测试。考虑到“三装一压”离析较小、变异系数较小等优势,石灰岩、花岗岩和辉绿岩采用“三装一压”法成型集料试件时的成型压力宜采用15kN,变异系数允许值取CV≤17%。

液体动压轴承油膜厚度的可靠性计算

以概率统计中求随机变量函数变异系数的方法为理论基础，并用可靠性工程中的干涉原理对液体动压轴承的承载量系数函数进行可靠性理论计算，进而推导出在不同可靠度值条件下液体动压轴承的最小油膜厚度的可靠性计算公式。

基于可靠度的小偏压柱承载力分项系数的确定方法

本文以结构可靠度设计理论为依据,提出了一种基于统计数据的混凝土构件承载力分项系数的确定方法。根据国内119组钢筋混凝土小偏压柱极限承载力的试验数据,进行统计分析,建立了小偏压柱承载力的物理模型;以本物理模型为基准,结合可靠度设计理论,建立了小偏压柱承载力的校准模型,按两种荷载与抗力标准差之比及考虑和不考虑构件尺寸变异性4种情况下计算了其承载力分项系数。将本模型与中美规范的设计公式进行比较,结果表明本文提出的校准模型的安全储备更合理,构件承载力分项系数的校准方法可行,且具有较大实用性和推广意义。