检索结果-南通市图书馆

作者：杨跃敏中国民航大学

学位级别：硕士

随着国内机场数量不断增加,航站楼体型日益复杂、跨度不断加大,其安全问题备受社会关注。为解决航站楼钢屋盖结构失效概率量化评价问题,本文开展了机场实地调研、理论推导、有限元模拟和室内缩尺模型实验,重点推导了基于改进等价极值法... 详细信息

随着国内机场数量不断增加,航站楼体型日益复杂、跨度不断加大,其安全问题备受社会关注。为解决航站楼钢屋盖结构失效概率量化评价问题,本文开展了机场实地调研、理论推导、有限元模拟和室内缩尺模型实验,重点推导了基于改进等价极值法的多阶耦合概率计算公式,提出了一种适合航站楼钢屋盖结构可靠性分析以及性能预测监测的新方法。首先,在对机场进行广泛调研的基础上,分析了国内外机场航站楼钢屋盖的主要结构形式及结构破坏工程案例,明确了结构可靠性分析的研究目标;从结构可靠性基础理论研究成果出发,提出了以概率区间形式量化分析钢屋盖结构可靠性的研究思路,推导了改进等价极值广义函数。进而,引入应力能量法和加速度功率谱能量法确定结构性能参数,推导了多阶耦合概率法用以量化计算结构失效概率区间;通过多组航站楼钢屋盖结构有限元分析及室内模型试验,验证了改进等价极值法的可靠性,并结合青岛胶东机场航站楼钢屋盖结构设计方案进行工程应用。通过研究得到如下主要结论:(1)传统等价极值法的计算结果取决于极值(P)和逼近极值((35)P),其中,(35)P决定了结构失效概率预测的精度。基于多阶耦合概率不等式建立的改进等价极值法通过精确计算上下界逼近极值((35)P)和((35)P)实现了以概率区间形式计算逼近极值((35)P),显著提高了结构失效概率量化计算精度。(2)理论计算结果表明,应力能量法和加速度功率谱能量法能在结构杆件达到屈服极限前表征地震作用下的节点和杆件群的动力响应状况。进而,利用MATLAB软件进行降维求解多阶耦合概率密度,实现改进等价极值法的理论求解。(3)利用MIDAS/Gen软件建立了正放四角锥网架结构和张弦桁架结构有限元模型,采用非线性时程分析法分别计算了6度小震(0.122 g,0.148 g)、7度中震(0.161g,0.219 g)和8度大震(0.267 g,0.295 g)下的结构响应。结果表明,利用改进等价极值法预测结构失效概率在小震情况下误差小于5%,随着地震有效加速度峰值(EPA)的增大逐步减小,当EPA=0.278 g时,误差为零。同时发现,结构整体失效概率与典型节点失效概率变化具有同步性,因而,结构整体失效概率评价可通过计算关键节点失效概率来实现。与四角锥网架结构相比,张弦桁架结构撑杆节点杆件群较支座节点杆件群更具损伤敏感性,提高结构最薄弱点的安全性是实现结构整体可靠性提升的关键。(4)针对青岛胶东机场航站楼指廊的数值计算结果表明,结构薄弱位置杆件群失效概率随EPA的增加呈“三阶段”增长规律,预测概率阈值随地震烈度增加而逐渐缩小,证明改进等价极值法在预测强震作用下的结构失效概率具有较高精度。(5)四角锥网架缩尺模型实验结果验证了基于改进等价极值法预测的空间杆系结构失效概率随外部作用力增加服从“三阶段”变化特征。根据典型节点监测的结构动力响应计算得到的结构整体失效概率同结构最终破坏形式一致,表明该方法具有良好的工程应用价值。通过本文研究,提出了改进等价极值法量化计算结构失效概率,可为航站楼钢屋盖结构稳定性健康监测提供理论指导,有助于提高航站楼钢屋盖的安全管理能力,助力智慧民航发展及四型机场建设。

关键词：航站楼钢屋盖结构可靠性等价极值耦合失效健康监测

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水工规范地震动模拟及高心墙坝可靠度研究

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水力发电学报 2023年第11期42卷 114-125页

作者：卢韵竹庞锐季睿徐斌大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室辽宁大连116024

抗震可靠度评估可以有效估计大坝在地震荷载作用下的安全性。施加人工模拟的随机地震动并将结构随机响应定量化的思路受到广泛的关注。本文首先基于水工建筑物抗震设计规范,利用谱表达-随机函数的方法建立五类不同场地的非平稳随机地震... 详细信息

抗震可靠度评估可以有效估计大坝在地震荷载作用下的安全性。施加人工模拟的随机地震动并将结构随机响应定量化的思路受到广泛的关注。本文首先基于水工建筑物抗震设计规范,利用谱表达-随机函数的方法建立五类不同场地的非平稳随机地震动模型;其次将该模型与广义概率密度演化方法结合,以获取大坝动力响应的概率信息;最后,引入等价极值事件的思想,建立以坝体变形和坝坡滑移为指标的高心墙坝动力可靠度分析框架。以如美大坝为例的分析结果表明,计算所得坝体变形破坏比坝坡滑移破坏概率大;本文的分析框架引入荷载的随机性,可以计算出较为准确的失效概率,从而为高心墙坝的抗震可靠度评估提供依据,且在岩土工程中均具有适用性。

关键词：非平稳随机地震动模拟高心墙坝概率密度演化方法等价极值可靠度分析

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