輕型碼頭結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)與可靠度分析

1 緒論

1.1 研究背景和意義

1.2 開敝式大型碼頭結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀

1.2.1 國外現(xiàn)狀

1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

1.3 可靠度理論的研究現(xiàn)狀

1.3.1 可靠度計(jì)算方法的研究現(xiàn)狀

1.3.2 可靠度理論在港口工程中的應(yīng)用

1.3.3 可靠度理論在海洋工程中的應(yīng)用

1.3.4 疲勞可靠性研究的現(xiàn)狀

1.4 系纜力計(jì)算的研究現(xiàn)狀

1.5 碼頭荷載與抗力統(tǒng)計(jì)分析的研究現(xiàn)狀

1.6 剛性嵌巖結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀

2 結(jié)構(gòu)可靠度概念與計(jì)算方法

2.1 結(jié)構(gòu)可靠度概念

2.1.1 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)

2.1.2 結(jié)構(gòu)的功能要求

2.1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的變量

2.1.4 極限狀態(tài)方程

2.1.5 設(shè)計(jì)狀況

2.1.6 結(jié)構(gòu)可靠性

2.1.7 結(jié)構(gòu)可靠度

2.1.8 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)

2.1.9 結(jié)構(gòu)安全等級

2.2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法

2.2.1 中心點(diǎn)法

2.2.2 驗(yàn)算點(diǎn)法

3 輕型碼頭結(jié)構(gòu)系纜力計(jì)算

3.1 引言

3.2 系泊系統(tǒng)的應(yīng)變能分析

3.2.1 纜繩與系船墩的應(yīng)變能

3.2.2 護(hù)舷和靠船墩的應(yīng)變能

3.3 外力對船舶所做的功

3.4 系泊船舶的勢能

3.4.1 最小勢能原理

3.4.2 各種應(yīng)變能的偏導(dǎo)數(shù)

3.5 方程組求解

3.6 算例

3.7 本章小結(jié)

4 系纜力的統(tǒng)計(jì)分析

4.1 引言

4.2 系纜力計(jì)算

4.3 作用于船舶上風(fēng)荷載和水流荷載的統(tǒng)計(jì)分析

4.3.1 作用于船舶上的風(fēng)荷載

4.3.2 作用于船舶上的水流荷載

4.4 系纜力統(tǒng)計(jì)分析

4.4.1 系纜力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

4.4.2 系纜力的概率密度函數(shù)

4.5 本章小結(jié)

5 輕型碼頭結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載統(tǒng)計(jì)分析

5.1 引言

5.2 孤立樁柱波浪力統(tǒng)計(jì)分析

5.2.1 孤立樁柱波浪力計(jì)算

5.2.2 孤立樁柱波浪力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

5.2.3 孤立樁柱波浪力的概率分布

5.3 圓形構(gòu)件上的海流荷載

5.4 本章小結(jié)

6 輕型碼頭靠泊撞擊力的統(tǒng)計(jì)分析

6.1 引言

6.2 船舶靠岸撞擊力計(jì)算

6.3 隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)分布

6.4 撞擊力統(tǒng)計(jì)分析

6.4.1 撞擊力的Monte-Car1o模擬

6.4.2 撞擊力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)與概率分布函數(shù)

6.5 本章小結(jié)

7 波浪作用下系泊船舶撞擊力的統(tǒng)計(jì)分析

7.1 引言

7.2 撞擊力計(jì)算

7.3 船舶撞擊能的統(tǒng)計(jì)分析

7.3.1 有效撞擊能的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

7.3.2 有效撞擊能的概率分布

7.4 波浪作用下船舶撞擊力的統(tǒng)計(jì)分析

7.4.1 船舶撞擊力計(jì)算

7.4.2 船舶撞擊力的概率分布

7.4.3 船舶撞擊力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

7.5 本章小結(jié)

8 輕型碼頭抗力統(tǒng)計(jì)分析

8.1 引言

8.2 一般受力構(gòu)件抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)

8.3 鋼管混凝土芯柱嵌巖樁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)

8.3.1 芯柱嵌巖樁極限承載力計(jì)算

8.3.2 芯柱嵌巖樁抗力的統(tǒng)計(jì)分析

8.4 本章小結(jié)

9 輕型碼頭結(jié)構(gòu)可靠度分析

9.1 引言

9.2 荷載統(tǒng)計(jì)參數(shù)與荷載組合

9.2.1 荷載統(tǒng)計(jì)參數(shù)及概率分布

9.2.2 荷載組合

9.2.3 荷載組合規(guī)則

9.3 設(shè)計(jì)表達(dá)式

9.3.1 我國海洋石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

9.3.2 我國港口鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

9.4 構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)的極限狀態(tài)方程

9.4.1 對應(yīng)于中國海洋石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的極限狀態(tài)方程

9.4.2 對應(yīng)于我國港口鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范的極限狀態(tài)方程

9.5 可靠指標(biāo)計(jì)算

9.5.1 按中國海洋石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

9.5.2 按我國港口規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范

9.6 可靠指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

9.6.1 按中國海洋石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

9.6.2 按港口工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

9.7 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

9.8 本章小結(jié)

10 輕型碼頭結(jié)構(gòu)疲勞可靠度分析

10.1 引言

10.2 結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)細(xì)部的疲勞強(qiáng)度特性

10.2.1 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)材料的S-N曲線

10.2.2 海洋工程結(jié)構(gòu)常用S-N曲線及其統(tǒng)計(jì)特性

10.2.3 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)材料的累積損傷法則

10.3 波浪的隨機(jī)特性及應(yīng)力分析

10.3.1 波浪譜的確定

10.3.2 波浪的譜分析

10.3.3 傳遞函數(shù)的確定

10.3.4 應(yīng)力參數(shù)

10.4 疲勞可靠度

10.5 輕型碼頭疲勞可靠度計(jì)算

10.5.1 工程概況

10.5.2 海浪工況

10.6 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B

本文系統(tǒng)的論述了結(jié)構(gòu)可靠度理論在現(xiàn)代輕型碼頭中的應(yīng)用，內(nèi)容包括：輕型碼頭結(jié)構(gòu)系纜力的力學(xué)模型；輕型碼頭結(jié)構(gòu)系纜力、波浪荷載、海流荷載、船舶撞擊力統(tǒng)計(jì)分析模型；鋼管混凝土芯柱嵌巖樁承載力統(tǒng)計(jì)分析模型；輕型碼頭結(jié)構(gòu)靜力可靠度分析；輕型碼頭結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析。

本書可供土木工程、水利工程、港口工程等領(lǐng)域的工程師、科學(xué)技術(shù)人員及高等院校師生參考。

根據(jù)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)和功能函數(shù)可得結(jié)構(gòu)的可靠度(即可靠概率)Pr 和失效概率Pf：

由概率論知：

R、S常用的概率分布有兩類：R、S均服從正態(tài)分布，兩者相互獨(dú)立；R、S均服從對數(shù)狀態(tài)分布，兩者相互獨(dú)立。則不同情況下的可靠度和失效概率分別為：

R、S均服從正態(tài)分布，兩者相互獨(dú)立

功能函數(shù)Z是R、S兩隨機(jī)變量組合成的新函數(shù)，兩隨機(jī)變量服從正態(tài)分布，則兩者之差組成的隨機(jī)變量也服從正態(tài)分布，所以R、S服從正態(tài)分布。

Z的概率密度函數(shù)、結(jié)構(gòu)可靠度、結(jié)構(gòu)失效概率的式子分別如下：

該書較系統(tǒng)介紹了建筑結(jié)構(gòu)可靠度分析與設(shè)計(jì)的基本理論與方法以及國內(nèi)外的最新研究與應(yīng)用成果。主要內(nèi)容有：概率基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)可靠度分析、荷載的統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)分析等。

內(nèi)容簡介

作為一本結(jié)構(gòu)可靠度分析方法的專著，本書系統(tǒng)介紹了結(jié)構(gòu)可靠度分析的基本概念和主要方法。首先簡要介紹了結(jié)構(gòu)隨機(jī)可靠度的基本概念以明確可靠度分析的目的和意義；之后對結(jié)構(gòu)可靠度分析的幾種重要方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，包括一次二階矩方法、二次二階矩方法、二次四階矩方法、漸近積分方法、響應(yīng)面方法、Monte Carlo方法，還研究了結(jié)構(gòu)體系可靠度分析方法、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可靠度分析方法；最后對結(jié)構(gòu)模糊隨機(jī)可靠度分析方法作了闡述。每章介紹一類方法，每節(jié)介紹其中一個(gè)相對獨(dú)立的方法，對于每一個(gè)方法均給出了典型的例題和用MATLAB軟件編寫的計(jì)算機(jī)程序。附錄按照字母順序列出了本書程序中所采用的標(biāo)識符和MATLAB函數(shù)，以方便讀者閱讀本書和使用書中的程序。

兼顧可靠度方法理論和方法實(shí)施，理論和實(shí)踐并舉，是本書的重要特色，也使本書具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本書可供科技工作者、大專院校教師、研究生和高年級本科生使用，也可供工程技術(shù)人員參考使用。 2100433B