论文题目: 建筑结构安全水平的合理设置方法及策略研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 土木工程
作者: 蒲德群
导师: 刘西拉
关键词: 经济水平,结构安全水平,风险分析与决策,结构,系统可靠度
文献来源: 清华大学
发表年度: 2005
论文摘要: 当前我国经济水平有了很大提高,国家基本建设规模越来越大,结构的投资也越来越多,结构与人民的生活关系更加密切,结构的安全不仅与人民的生命财产有关,而且与国家的现代化进程也有密切关系。结构安全水平越高,需要的经济投入越大,然而国家的资源在一定时间内是有限的。因此,结构的安全水平应该和国家的经济水平相适应。本文为了解决“(多安全才算安全)How Safe is Safe enough?”这个问题,采用风险分析与决策的理论,结合结构可靠性原理,针对目前我国经济水平,提出了确定结构最佳安全水平的方法。主要的工作和内容如下: 1、针对“多安全才算安全”这个热点问题,本文分析了结构安全设置水平问题提出的背景,对结构安全水平设置的研究现状进行了阐述;介绍了结构可靠度理论和风险分析决策理论的研究现状及发展。2、回顾了我国结构设计规范的发展历史,并对建国以来我国结构安全水平进行了比较;同时,按不同国家规范规定计算结构构件的安全储备并进行比较。经过比较,了解了我国结构的安全水平从建国以来逐步下降的发展趋势,同时看到我国结构的安全水平比发达国家低。3、根据风险分析和风险决策理论,对结构安全水平的决策准则进行了研究,建立了确定结构的最佳安全水平的决策模型,认为该决策模型可以用于本论文。4、对结构可靠度理论和计算方法进行了介绍,着重介绍了利用分支限界法计算结构的系统可靠度的方法,并且给出了算例,认为该方法可以用于本论文。5、根据我国工程现状选取了四个典型算例,应用本文介绍的理论和决策方法进行了分析,以结构系统失效概率为决策变量,以总经济消耗最小为经济准则,得出一定经济水平下结构的最佳安全水平的取值范围。6、在建国以来,我国应承担风险水平不增加的假设下,提出了现阶段我国结构的最佳安全水平;针对我国结构设计规范编制的现状,对我国结构规范的编制提出一些重要的建议,供国家规范编制参考。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 结构安全理论
1.3 结构的目标可靠度
1.4 风险分析与决策研究状况及进展
1.4.1 风险分析与决策方法
1.4.2 工程结构风险分析与决策
1.5 结构可靠度理论研究状况及进展
1.5.1 构件可靠度计算研究
1.5.2 结构体系可靠度计算研究
1.5.3 时变可靠性研究
1.5.4 结构可靠性研究方向
1.6 本文的工作
第二章 结构安全水平的比较
2.1 研究背景
2.2 我国结构规范的发展
2.3 建国以来我国结构安全水平的比较
2.4 不同国家结构安全水平的比较
2.5 小结
第三章 结构安全水平的风险分析与决策
3.1 研究背景
3.2 工程结构的风险分析与决策
3.2.1 风险辨识与估计
3.2.2 决策分析
3.2.2.1 决策树
3.2.2.2 决策准则
3.3 工程结构的风险决策准则
3.4 最佳安全水平的二级决策模型
3.4.1 经济因素分析
3.4.2 决策模型
3.5 小结
第四章 现有结构可靠度的分析方法介绍
4.1 研究背景
4.2 结构可靠度与可靠指标的介绍和评议
4.3 作用和抗力的模型分析的介绍和评议
4.3.1 作用的模型分析
4.3.2 抗力的模型分析
4.3.3 抗力随时间变化的模型
4.4 分支限界法介绍
4.4.1 理想化处理及基本假定
4.4.2 极限状态方程
4.4.2.1 单元端面的塑性条件
4.4.2.2 修正单元刚度矩阵和等效节点力
4.4.2.3 极限状态方程的生成
4.4.3 主要失效路径的选择
4.5 系统失效概率
4.5.1 失效形式的失效概率计算
4.5.2 系统失效概率计算
4.6 小结
第五章 结构最佳安全水平的案例分析
5.1 引言
5.2 最佳安全水平决策过程
5.2.1 改变安全水平方案的选择.
5.2.2 安全水平决策过程的选择.
5.3 算例
5.3.1 算例一
5.3.2 算例二
5.3.3 算例三
5.3.4 算例四
5.4 小结
第六章 建议的目标可靠度及对规范修订机制的建议
6.1 研究背景
6.2 结构目标可靠度
6.2.1 目标可靠度的确定原则和经济原理
6.2.2 目标可靠度
6.2.3 对现行规范设计表达式的修改建议
6.3 对规范制定机制的建议
6.4 小结
结论
参考文献
致谢及声明
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
发布时间: 2005-11-16
参考文献
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