工程结构可靠度:理论、方法及其应用

工程结构可靠度:理论、方法及其应用
作 者: 金伟良
出版社: 科学出版社
丛编项:
版权说明: 本书为公共版权或经版权方授权,请支持正版图书
标 签: 暂缺
ISBN 出版时间 包装 开本 页数 字数
未知 暂无 暂无 未知 0 暂无

作者简介

暂缺《工程结构可靠度:理论、方法及其应用》作者简介

内容简介

《工程结构可靠度:理论、方法及其应用=Engineering Structural Reliability:Theory, Method and Its Application》分为上、下两篇,共16章。上篇8章主要介绍了结构可靠度的基本理论与分析计算方法,下篇8章着重探讨了可靠度理论在实际工程中的应用。内容主要为:可靠度理论发展概述及基本概念、不确定性分析方法、可靠度计算方法、可靠度数值模拟方法、结构体系的可靠度、结构时变可靠度、基于可靠度的荷载组合、可靠度理论在规范中的应用、海洋平台结构可靠度、海洋结构物疲劳可靠度、桥梁结构可靠度、临时性结构可靠度、水工结构可靠度、边坡结构可靠度、施工期的人为影响分析和混凝土结构耐久性的路径概率模型。

图书目录

目录

前言

符号列表

第1章 绪论 1

1.1 结构可靠度理论发展概述 4

1.1.1 可靠度计算方法 4

1.1.2 体系可靠度分析方法 8

1.1.3 荷载与荷载组合方法 8

1.1.4 工程应用 11

1.2 基本概念 12

1.3 本书内容安排 14

参考文献 16

第2章 不确定性分析方法 23

2.1 不确定性分类 25

2.2 概率论分析方法 27

2.3 模糊数学分析方法 27

2.4 灰色理论分析方法 29

2.5 相对信息熵分析方法 31

2.6 人工智能分析方法 32

2.6.1 神经网络 32

2.6.2 支持向量机 34

参考文献 38

第3章 可靠度计算方法 41

3.1 一次二阶矩方法 45

3.2 二次二阶矩方法 51

3.3 随机变量不服从正态分布的可靠度计算 61

3.4 响应面方法 65

参考文献 67

第4章 可靠度数值模拟方法 69

4.1 Monte Carlo法 71

4.1.1 随机数的产生 73

4.1.2 随机数序列的检验 74

4.1.3 非均匀随机数的产生 74

4.2 方差缩减技术 75

4.2.1 对偶抽样技巧 75

4.2.2 条件期望抽样技巧 75

4.2.3 重要抽样技巧 76

4.2.4 分层抽样技巧 77

4.2.5 控制变数法 79

4.2.6 相关抽样法 79

4.3 复合重要抽样法 80

4.4 V空间的重要抽样法 85

4.4.1 V空间 85

4.4.2 重要抽样区域 87

4.4.3 重要抽样函数 89

4.4.4 模拟过程 89

4.4.5 评价 90

4.5 SVM重要抽样法 90

参考文献 91

第5章 结构体系的可靠度 93

5.1 结构体系失效模式 95

5.1.1 结构体系模型 95

5.1.2 解决方法 98

5.1.3 结构体系失效的理想化 100

5.1.4 结构体系失效的实用化分析 103

5.2 体系可靠度计算方法 104

5.2.1 体系可靠度边界 104

5.2.2 隐式极限状态——响应曲面 110

5.2.3 复杂结构系统 112

5.2.4 物理综合法 117

参考文献 117

第6章 结构时变可靠度 121

6.1 时间积分方法 125

6.1.1 基本概念 125

6.1.2 非时变可靠度转化法 127

6.2 离散化方法 128

6.2.1 离散事件数量已知 128

6.2.2 离散事件数量未知 129

6.2.3 重现期 130

6.2.4 风险函数 131

6.3 时变可靠度的计算 133

6.3.1 引言 133

6.3.2 非条件失效概率的抽样方法 133

6.3.3 一次二阶矩方法 135

6.4 结构动力分析 136

6.4.1 结构动力的随机性 136

6.4.2 平稳随机过程的若干问题 136

6.4.3 随机响应谱 138

6.5 疲劳分析 139

6.5.1 一般公式 139

6.5.2 S-N模型 139

6.5.3 断裂力学模型 140

参考文献 141

第7章 基于可靠度的荷载组合 143

7.1 荷载组合 145

7.1.1 一般形式 145

7.1.2 离散随机过程 147

7.1.3 简化方法 149

7.2 荷载组合系数 152

7.3 结构设计分项系数计算 160

7.3.1 结构设计分项系数表达式 160

7.3.2 结构设计分项系数确定原则 161

7.3.3 荷载-抗力分项系数确定方法 162

7.4 荷载组合系数及设计表达式确定 164

7.4.1 采用组合值系数的设计表达式 164

7.4.2 海洋工程荷载组合系数确定方法 167

参考文献 169

第8章 可靠度理论在规范中的应用 173

8.1 结构设计规范的要求 176

8.1.1 结构设计要求 176

8.1.2 作用的分类 177

8.1.3 目标可靠度 177

8.1.4 结构设计的极限状态 179

8.2 设计规范中结构可靠度的表达方式 180

8.2.1 分项系数设计表达式 180

8.2.2 承载能力极限状态设计表达式 181

8.2.3 正常使用极限状态设计表达式 183

8.2.4 耐久性极限状态设计表达式 183

参考文献 184

第9章 海洋平台结构可靠度 187

9.1 海洋固定式平台可靠度 189

9.1.1 概述 189

9.1.2 计算模型及单桩承载力 190

9.1.3 单桩承载力的概率分析 193

9.1.4 海洋平台结构体系承载能力及可靠度 196

9.2 海洋半潜式平台可靠度 200

9.2.1 概述 200

9.2.2 不确定性分析 201

9.2.3 体系可靠度评估 202

参考文献 206

第10章 海洋结构物疲劳可靠度 209

10.1 海底管道疲劳可靠度 211

10.1.1 引言 211

10.1.2 分析流程 212

10.1.3 有限元模型 212

10.1.4 随机升举力模型 213

10.1.5 结构模态分析 214

10.1.6 悬跨管道随机振动响应 215

10.1.7 悬跨管道随机疲劳寿命和疲劳可靠度分析 217

10.1.8 悬跨管道随机振动影响因素敏感性分析 219

10.2 导管架平台疲劳可靠性 223

10.2.1 疲劳荷载的概率模型 223

10.2.2 疲劳寿命评估 227

10.3 深水半潜式平台结构的疲劳可靠性 230

10.3.1 疲劳可靠性分析流程 230

10.3.2 平台关键节点的疲劳可靠性分析 230

10.3.3 疲劳参数敏感性分析 237

参考文献 240

第11章 桥梁结构可靠度 243

11.1 拱桥的可靠度 245

11.1.1 桥梁概况 245

11.1.2 计算模型 246

11.1.3 构件可靠度分析 248

11.1.4 体系可靠度计算 253

11.2 桥梁的目标可靠度与可靠度标定 255

11.2.1 基本问题 255

11.2.2 规范比较 256

11.2.3 参数分析 257

11.2.4 标定目标可靠度 258

11.2.5 工况及参数 259

11.2.6 荷载效应比 259

11.2.7 可靠度标定流程 260

11.2.8 可靠度标定计算结果 261

参考文献 263

第12章 临时性结构可靠度 265

12.1 施工期临时性结构 267

12.1.1 施工期结构形状 267

12.1.2 主要失效模式 268

12.2 荷载和抗力概率模型 270

12.2.1 荷载概率模型 270

12.2.2 抗力概率模型 271

12.3 体系可靠度分析 275

12.3.1 体系可靠度分析方法 275

12.3.2 算例分析 275

12.3.3 讨论与结果分析 278

12.4 模板支架施工风险评估 278

12.4.1 施工风险评估系统的建立 278

12.4.2 指标的权重 280

12.4.3 专家评分结果及风险评估等级 280

12.4.4 扣件式钢管支模架评估 282

12.4.5 讨论与分析 285

参考文献 285

第13章 水工结构可靠度 287

13.1 渡槽结构可靠度 289

13.1.1 基本情况 289

13.1.2 渡槽三维有限元模型 291

13.1.3 抗裂可靠度 292

13.1.4 挠度可靠度 297

13.1.5 讨论与结论 298

13.2 海塘结构可靠度 299

13.2.1 基本情况 299

13.2.2 基本方法 299

13.2.3 案例分析 302

13.2.4 讨论与结论 304

参考文献 305

第14章 边坡结构可靠度 307

14.1 土性参数随机场 309

14.2 土性参数的空间相关性模型 310

14.3 滑动面上随机场局部平均计算模型 311

14.3.1 二维滑弧的平面问题 312

14.3.2 三维滑面的空间问题 314

14.4 边坡稳定极限状态方程 316

14.4.1 二维极限状态方程 316

14.4.2 三维极限状态方程 317

14.5 基于随机场局部平均的可靠度模型 318

14.6 土性参数相关性对可靠度的影响 319

14.6.1 单一材料边坡算例 319

14.6.2 多层材料边坡算例 320

14.6.3 算例结果分析 321

14.7 算例 322

14.7.1 单层土坡算例 322

14.7.2 南水北调中线某渠道边坡算例 322

参考文献 324

第15章 施工期的人为影响分析 325

15.1 人为影响的可靠性分析 327

15.1.1 无人为影响的参数 327

15.1.2 施工中存在的人为错误影响 328

15.1.3 人为错误率与人为错误影响程度及其分布 328

15.1.4 施工中人为错误的模拟 330

15.2 算例 335

15.3 讨论与结论 338

参考文献 338

第16章 混凝土结构耐久性的路径概率模型 339

16.1 路径概率模型 341

16.2 多重路径概率模型 342

16.2.1 基本概念 342

16.2.2 氯盐侵蚀下的概率预测模型 344

16.2.3 混凝土碳化概率预测模型 344

16.2.4 碳化和氯离子共同作用下的概率预测模型 346

16.2.5 钢筋锈蚀扩展 347

16.2.6 保护层开裂和裂缝宽度确定 348

16.2.7 锈蚀混凝土构件承载力 348

16.3 任意点的路径概率模型 349

16.4 工程实例 351

16.4.1 氯盐环境下的钢筋锈蚀 351

16.4.2 碳化和氯盐侵蚀共同作用下的钢筋锈蚀 354

参考文献 357

名词索引 359 

CONTENTS

Preface

List of Notation

Chapter 1 Introduction 1

1.1 An overview of the development of structural reliability theory 4

1.1.1 Reliability calculation method 4

1.1.2 Reliability analysis method of structural systems 8

1.1.3 Load and loads combination method 8

1.1.4 Engineering application