基于响应面法的型钢混凝土闸墩损伤可靠度分析
2021-09-27张小飞肖天培
水利科技与经济 2021年9期
吴 健,张小飞,陈 丹,肖天培,覃 培
(广西大学 土木建筑工程学院,南宁 530004)
闸墩是水利水电工程泄水建筑物的重要组成部分,传统的闸墩主要是采用钢筋混凝土结构,对大推力弧形闸门的闸墩而言,仅靠增加闸墩的厚度和配钢量来满足安全可靠的要求,显然不是最好的途径。型钢混凝土结构具有较大的刚性和良好的延性[1]以及承载能力高等优点,是一种比较理想的受力结构,将其应用于闸墩中承担较大的闸门推力、保证闸墩安全可靠运行是一种合理的选择。
型钢混凝土闸墩在运行过程中都避免不了会出现一定的损伤,目前对于型钢混凝土闸墩出现损伤后的安全可靠度研究较少,对型钢混凝土闸墩损伤可靠度还缺乏相应的评价。因此,开展存在损伤的型钢混凝土闸墩的可靠度研究是有必要的。本文利用刚度面积折减法对型钢混凝土闸墩进行损伤模拟,并利用响应面法拟合出闸墩的功能函数,结合JC法得出对称工况下损伤型钢混凝土闸墩的可靠指标,并通过灵敏度图研究型钢尺寸、型钢屈服强度和混凝土抗压强度和对型钢混凝土闸墩可靠指标的影响,为型钢混凝土闸墩的设计和运行管理提供参考。
1 基于响应面法的的可靠度分析
1.1 响应面概率设计方法
响应面概率设计是利用ANSYS中的概率设计模块里面的响应面法对结构进行可靠度分析。其原理是选用一个适当的、可以明确表达的响应面函数来近似代替无法明确表达的真实函数,即通过一些确定性的数值模拟和试验研究,并通过有限次的计算拟合出响应面,以代替未知的、真实的极限状态曲面。……
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