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水工结构可靠度设计是按完成结构预定功能、概率极限状态为原则和以分项系数为实用方法的设计,应用学科有水利科技(一级学科)、水工建筑(二级学科)、水工建筑物(三级学科)等。
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《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001是现行的。现在一般都用《工程结构可靠度设计统一标准》GB 50153-2008。
查《建筑结构荷载规范》GB5009-2001(2006年版)表4.1.1
水工结构可靠度设计的方法分析
随着水工结构复杂性的提升,传统的水工结构设计已经无法满足人们对水工结构可靠度设计的要求。本文从水工结构设计的发展入手,对水工结构可靠度设计的方法进行研究,并对水工结构可靠度设计方法推广过程中存在的问题进行分析。
POWELL法在水工结构可靠度中的应用研究
一般来说,水工结构在设计基准期内,必须满足下列各项功能要求:一是在正常施工和正常使用时,能够承受可能出现的各种作用。二是在正常使用时,具有设计规定的工作性能。三是在正常维护下,具有设计规定的耐久性。四是在出现预定的偶然作用时,主体结构仍能保持必需的稳定性。以上4项总称水工结构的可靠性。因此,水工结构的可靠性可以明确定义为:在规定时间内,规定条件下,水工结构完成预定功能的能力。
目前,结构可靠度理论及方法已日趋成熟,并在各种工程结构中得到了广泛应用。国内建筑结构、港口工程结构、铁路工程结构、公路工程结构和水利水电工程结构均已采用了可靠度设计理论,相关的著作也已有不少,但是目前还没有一本专门论述水工钢闸门结构可靠度理论分析方面的专著,甚是缺憾。
虽然目前我国DL/T 5013-95《水利水电工程钢闸门设计规范》仍是采用容许应力方法,但是对钢闸门结构可靠度理论和方法,国内已作了许多研究。作者从20世纪90年代初就开始进行这方面的研究工作,先后完成和正在进行国家自然科学基金、科技部社会公益项目、水利部科技项目等多项科研任务,在各种期刊上发表论文30多篇,涉及钢闸门结构可靠度分析的方方面面,有些内容目前国内还无人涉足。本书是上述成果的一次系统总结、凝练和完善,同时也吸收了部分国内其他专家的研究成果。本书力求能自成体系,反映全貌,由浅入深,方便读者阅读。
前言
第1章 绪论
1.1 钢闸门可靠度研究的意义
1.2 我国钢闸门可靠度研究现状
1.3 本书主要内容
参考文献
第2章 结构可靠度分析的基本理论和概率基础
2.1 随机事件及其概率
2.2 随机变量及其分布函数
2.3 结构可靠度分析中常用的概率分布
2.4 结构可靠度分析的若干基本概念
2.5 结构可靠度的计算方法
参考文献
第3章 GB50199-94和GB50068-2001可靠度理论应用的异同
3.1 设计原则及适用范围
3.2 荷载的统计分析
3.3 设计表达式
3.4 分项系数的确定原则
3.5 荷载组合原则
3.6 荷载组合系数
3.7 荷载代表值
3.8 短期、长期效应组合
3.9 设计使用年限
参考文献
第4章 钢闸门结构荷载的统计分析
4.1 静水头的统计分析
4.2 波浪压力的统计分析
4.3 泥沙压力的统计分析
4.4 地震动水压力的统计分析
4.5 动水压力的统计分析
4.6 平面闸门主梁荷载与水头关系分析
4.7 弧形闸门主梁荷载与水头关系分析
参考文献
第5章 现行钢闸门设计规范的强度可靠度分析
5.1 抗力统计分析
5.2 荷载基本统计数据
5.3 闸门规范的可靠指标
5.4 结论
参考文献
第6章 钢闸门结构构件强度设计表达式和分项系数的确定
6.1 承载能力设计表达式
6.2 各分项系数的确定
6.3 可靠指标的比较
6.4 用钢量的比较
参考文献
第7章 钢闸门结构构件刚度可靠度的计算和分析
7.1 极限状态方程的建立
7.2 抗力的概率模型
7.3 可靠指标的校准结果与分析
参考文献
第8章 现役钢闸门结构的荷载模型和抗力模型的研究
8.1 现役钢闸门可靠性鉴定时荷载的统计参数
8.2 钢闸门结构时变抗力模型
参考文献
第9章 现役钢闸门结构的时变可靠度研究
9.1 闸门结构构件时变强度可靠度分析
9.2 闸门结构构件时变刚度可靠度分析
参考文献
第10章 现役钢闸门结构寿命预测研究
10.1 现役钢闸门结构最低可靠度标准的确定
10.2 现役钢闸门剩余寿命预测
参考文献
第11章 钢闸门结构加固后的可靠度分析
11.1 钢闸门加固后的荷载和抗力的统计参数
11.2 钢闸门加固后的受弯构件可靠指标的计算
参考文献
第12章 水工钢闸门面板可靠度分析
12.1 极限状态方程的建立
12.2 荷载和抗力的统计参数
12.3 钢闸门面板可靠指标计算
12.4 面板的目标可靠指标
12.5 结论
参考文献
第13章 水工钢闸门系统可靠性分析
13.1 平面钢闸门主梁体系可靠度分析
13.2 弧形钢闸门空间框架体系可靠度分析
参考文献
第14章 基于层次分析法的钢闸门可靠性分配规律
14.1 层次分析(AHP)法
14.2 钢闸门系统可靠性分配规律
参考文献
第15章 结束语
该书较系统介绍了建筑结构可靠度分析与设计的基本理论与方法以及国内外的最新研究与应用成果。主要内容有:概率基础、结构可靠度分析、荷载的统计分析、结构构件抗力的统计分析等。