水利水电工程门式启闭机金属结构可靠度分析

【摘要】：结构可靠度理论作为一种先进而有效的理论,正逐步应用于各工程领域。门式启闭机是水利水电工程的关键设备,必须加强对启闭机的安全监测和管理,提高启闭机的工作可靠性。目前,水利水电工程启闭机的设计、校核仍采用容许应力法,探讨可靠度理论在该领域内的应用有重要的现实意义。本文介绍了可靠度基本理论,根据水利水电工程启闭机自身的特点,分析了门机金属结构的失效模式,建立了计算其可靠度的分析模型。根据启闭机的操作对象为闸门这一特点,与闸门启门力联系起来,确定出影响门机金属结构可靠度的随机变量,并对这些随机变量的分布规律和统计量进行了分析。以丹江口工程为例,探讨了可靠度理论在门式启闭机金属结构校核中的应用。在此过程中,运用三维有限元计算了门机金属结构的应力和变形,采用影响系数法,建立起荷载与荷载效应的显式关系,进而建立了各失效模式的极限状态方程,再用可截尾处理的JC法求出相应的可靠指标。此研究为门式启闭机金属结构安全评估提供了一种新的途径和方法,对水利水电工程启闭机的管理工作,有着较为直接的参考作用。 【关键词】：可靠度 门机金属结构 随机变量 有限元 影响系数法
【学位授予单位】：河海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TV34
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 结构设计理论的演变9-11
• 1.3 启闭机金属结构可靠度研究的目的和意义11-12
• 1.4 本文的主要工作12-14
• 第二章 结构可靠度的基本理论14-28
• 2.1 结构可靠度的基本慨念14-16
• 2.2 可靠度分析过程16
• 2.3 可靠度计算方法16-22
• 2.4 结构体系可靠度22-28
• 第三章 门机金属结构可靠度的分析模式28-36
• 3.1 门机金属结构的失效模式28
• 3.2 荷载组合原则28-29
• 3.3 门机金属结构的荷载分析29-31
• 3.4 荷载效应的确定31-35
• 3.5 门机金属结构极限状态方程的建立35-36
• 第四章 随机变量的统计分析36-43
• 4.1 金属结构的锈蚀量36
• 4.2 闸门作用水头36-38
• 4.3 波浪压力38
• 4.4 动水压力38-39
• 4.5 摩擦系数39-40
• 4.6 风荷载40-41
• 4.7 结构构件抗力41-43
• 第五章 丹江口坝顶门机金属结构可靠度分析43-65
• 5.1 工程概况43-44
• 5.2 随机变量的统计分析44-50
• 5.3 启闭机的启门荷载50
• 5.4 金属结构有限元计算50-58
• 5.5 门机金属结构强度可靠度分析58-61
• 5.6 门机金属结构刚度可靠度分析61-64
• 5.7 小结64-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70

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