极限状态

摘要： 安全压杆是安全座椅上的重要组成部分,用于保护乘客人身安全。在设计的过程中,往往缺乏极限状态的计算,且没有考虑乘客身高这一因素,容易导致乘客头部磕碰等安全隐患的发生,为此文章提出了一种基于有限元和运动分析的结构优化方法。方法:首先采用有限元方法分析了主要零部件的极限强度;然后,对压杆的运动过程进行仿真分析,获得了限制压杆抬升的主要影响因素;最后,对安全压杆从结构和机构两方面进行了优化设计。该优化方法对安全压杆的设计具有一定的指导意义。

摘要： 支挡结构在山区铁路、公路工程中应用广泛,但受地质、水文、技术、材料等因素及勘察、设计、施工、维护等环节的影响,安全问题时有发生,如何精准识别、评估、防控支挡结构的安全风险是道路工程领域亟需解决的技术难题。为此,本文基于中铁二院工程集团有限责任公司支挡结构安全风险识别、支挡结构极限状态设计、支挡结构安全性能提升的科学研究成果,介绍支挡结构安全风险量化识别、极限状态设计参数匹配优化、复杂环境支挡结构安全性能提升等支挡结构安全风险识别与防控技术,以期为山区道路支挡结构的安全风险识别和防控设计提供指导借鉴。

摘要： 隧道的稳定可靠度计算的合理与否直接关系着工程的安全可靠度,基于此,对隧道工程支护结构中的锚喷支护结构的极限状态方程及稳定可靠鲁棒性进行研究,并结合实际案例进行分析,旨在保证隧道工程的安全性。

摘要： 文章依据桥梁技术评定方法,对预应力混凝土现浇连续箱梁进行承载能力检算。通过引入检算系数、承载能力恶化系数、截面折减系数等计算修正;采用Midas Civil软件建立了有限元模型,进行了持久状况承载能力极限状态、正常使用极限状态及构件应力验算,最后运用上述方法进行分析评估,得出主梁在承载能力极限状态下的内力及运营阶段的应力、挠度及抗裂性均满足规范要求。

摘要： 在参与修编Q/CR9127-2018《铁路路基设计规范(极限状态法)》过程中,发现铁路路基边坡的极限状态设计表达式、分项系数及设计验证校准等方面仍不完善.针对该问题,首先提出铁路路基边坡极限状态设计表达通式;其次,通过考虑变量相关性的方法计算出不同设计速度下的路基边坡分项系数;最后,通过大量的铁路路基边坡(路堤、路堑)算例进行设计验证.结果表明,所提出的一般工况下设计表达通式和分项系数,能够统一路堤、路堑极限状态设计表达式并有效减小设计偏差.研究结果可解决现行《铁路路基设计规范(极限状态法)》关于路基边坡设计所存在的问题.

摘要： 研究目的:现行《铁路路基设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9127-2018)在条文说明中给出了地震设计状况下的铁路路堤边坡极限状态设计表达式及分项系数,研究结果仍不成熟.因此,进一步完善地震设计状况下铁路路堤、路堑边坡的极限状态设计表达式和分项系数计算体系十分必要.研究结论:(1)本文重新提出适用于地震设计状况下的铁路路基边坡(路堤、路堑)稳定性极限状态设计通用表达式,并通过改进一般分离法引入分项系数;(2)分别采用极限状态法及总安全系数法对大量铁路路基(路堤、路堑)边坡算例进行设计验证;(3)提出的地震设计状况下路基极限状态设计通用表达式及分项系数能够有效减小设计偏差;(4)本研究结果可解决地震工况下铁路路基边坡极限状态设计“无规可依”的问题.

摘要： 在美国公路桥梁设计规范“AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2017-8th Edition”的基础上,采用美国本土桥梁设计软件CSI Bridge,从强度极限状态、使用极限状态、疲劳极限状态等方面介绍了混凝土桥梁上部结构的设计验算.

摘要： 为了研究铁塔结构在充分考虑材料性能情况下的承载能力和破坏模式,选择了铁塔标准图集中某一30 m单管塔为分析模型,利用SAP2000和ABAQUS两种有限元分析软件进行了建模分析.对比两种软件分析结果,二者各种分析结果偏差均在误差范围之内,证明了ABAQUS同样可以进行铁塔结构的精细化有限元分析;在此基础上,利用ABAQUS有限元分析软件对铁塔结构的承载能力和破坏模式进行了精细化分析.可以得到,在充分考虑材料性能的情况下,结构的承载能力可以大大增加,且铁塔结构的局部破坏会使得整个结构的变形和破坏集中发生在已经破坏的部位,其他部位的受力相对减弱.

摘要： 初期支护参数的可靠性是确保隧道工程施工安全的关键因素之一,在解决工程类比法存在的结构受荷特征与现场实效匹配不足的问题上,初期支护参数优化理论研究中存在多对象的单一简单等效与安全储备量化不明晰的局限性.为提高优化的精准性,文中依托江玉(江口—玉屏)高速公路香树坳隧道,基于初期支护材料的极限状态指标和初期支护预留变形量,明晰系统锚杆、拱架设计参数优化下的安全储备特征.现场测试和数值计算分析结果表明,依据工程类比法设计,隧道初期支护构件安全储备最低为63.5％;对于弱风化钙质页岩隧道,单独取消系统锚杆、拱架间距增加87.5％ 和单独将钢架尺寸减小17.7％,对隧道初期支护安全储备的影响均不足3％,而减少初期支护预留变形量对初期支护安全储备的影响大;隧道初期支护系统锚杆横向间距增加25％,隧道实际受荷特征变化小于9％,验证了数值计算的可靠性.

摘要： 温岭市某学校综合楼使用一年后,中间及北侧工程桩承荷处于极限状态,南侧桩处于沉降基本稳定状态,房屋已北倾440 mm,倾斜率达19‰.施工过程中及时掌握房屋的变形信息,以此来优化施工方案,进行科学的动态施工.为保证迫降纠偏顺利进行及房屋的安全,在原承台增设了钢梁,并补入锚杆桩.通过对沉降数据的分析,并结合地勘报告及相应的工况,中间一排桩在不截桩分离的情况下,通过桩顶荷载自然增加,使其刺入变形,达到房屋纠正的目的.最终项目取得了成功.

摘要： 为分析持续荷载作用下钢筋钢纤维混凝土梁正常使用极限状态下可靠性的时变规律,基于持荷10a的钢筋钢纤维混凝土梁抗弯试验结果,考虑随服役时间延长混凝土材料劣化、钢筋截面积削弱、钢筋和混凝土之间黏结系数降低和计算模式不定性系数等多因素影响机制,建立了基于裂缝宽度控制和挠度控制的时变可靠度分析模型.分别就持荷水平不变、钢纤维掺量改变和持荷水平改变、钢纤维掺量不变两组试件共10根梁,将等效抗力法和一次二阶矩法相结合,求得持荷10a的钢筋钢纤维混凝土梁正常使用极限状态的时变可靠度指标.结果表明:钢纤维的掺入可有效抑制混凝土梁的裂缝宽度开展和挠度变形,未掺钢纤维梁的可靠指标明显低于掺入钢纤维梁的可靠指标.且钢纤维掺量越高,可靠度指标越大,裂缝宽度越小,挠度变形越小;持荷水平越小,梁的裂宽和挠度变形越小,基于裂缝宽度和基于挠度控制的可靠度指标均越大,且当持荷水平越接近,可靠度指标越接近,与试验结果吻合良好,可为钢筋钢纤维混凝土梁理论分析和设计提供参考.

摘要： 长输油气管线沿线地质环境复杂,滑坡、黄土塌陷等自然灾害会导致管道形成悬空.长距离的悬空会使得管道产生较大的应力应变,严重时会拉断失效.基于非线性有限元法,建立了三维悬空管道力学计算数值模型,考虑了管材、管土相互作用、几何大变形多重非线性,采用非线性土弹簧单元模拟管土作用,采用壳单元描述管道变形.分析了悬空管道不同工况下应力应变响应,对比采用基于应力与基于应变失效准则判断了悬空管道的极限状态.结果分析表明,采用基于应力的准则偏于保守,采用基于应变的设计准则能更多的利用管材的变形性能.

摘要： 火灾下建筑结构抗火性能和人员疏散是建筑火灾科学研究的两个重要内容,尽管二者最关注的目标都与时间有关,分别是结构耐火时间和疏散时间,但实际研究中对该两个问题的研究基本上是独立进行的.本文首先对结构抗火性能和人员疏散的研究现状和存在的问题进行了梳理总结,从疏散范围和疏散时间两方面讨论了结构抗火性能和人员疏散之间需要满足的关系.在此基础上,提出了一种适合于性能化结构抗火设计的新的极限状态——安全疏散极限状态,将结构抗火性能研究和人员安全疏散结合起来.进而利用时间变量建立了极限状态方程,为性能化结构抗火设计提供了一种新的思路.最后,本文还对未来需要解决的几个关键问题进行了展望.

摘要： 本文以独立柱广告牌的正常使用极限状态为目标，利用CFD及有限元分析等方法对独立柱广告牌的受力进行分析，并在此基础上提出一种综合考虑风速风向影响的广告牌风灾风险评估方法，以此来衡量独立柱广告牌在极端大风天气下可能的风灾风险程度，为此类广告牌的风灾评估提供技术支撑。

摘要： 我国砌体结构房屋数量较多,在地震过程中,常有大量砌体结构倒塌,由此带来了巨大的人员伤亡和财产损失.震害调查发现,在历次地震过程中,仍有一定数量的砌体结构经受住了大震考验,且此类砌体结构形式相近.本文通过地震作用时程分析手段研究了砌体结构的抗震性能,对砌体结构所能承受的极限地震作用进行了初步探索,探讨构造柱、纵墙开洞等因素对砌体结构抗震性能的影响.研究结果表明,地震作用不同的强度取值对结构的抗震性能影响较大,而墙体开洞情况等因素也会影响结构极限状态下的地震反应.

摘要： 本文研究了美国核燃料循环设施的抗震设计要求.ANSI/ANS-2.26-2004;ANSI/ANS-2.27-2008;ANSI/ANS-2.29-2008;ASCE/SEI43-05四份技术文件是核燃料循环设施抗震设计的主要依据.核燃料循环设施结构的抗震设计分类方法是基于结构性态功能的分类方法,通过结构性态功能要求和目标概率指标来确定结构的极限状态.而结构性态功能的要求则是通过地震概率危险性分析(PRA)方法得到的.

摘要： 本文主要研究了美国核燃料循环设施的抗震设计要求和方法.美国核燃料循环设施设计要求和方法主要依据ANSI/ANS-2.26-2004;ANSI/ANS-2.27-2008;ANSI/ANS-2.29-2008;ASCE/SEI43-05四份技术文件给出,其结构的抗震设计分类方法是基于结构性态功能的分类方法,通过结构性态功能要求和目标概率指标来确定结构的极限状态.而结构性态功能的要求则是通过地震概率危险性分析(PRA)方法得到的.在具体的结构设计中注重结构体系的抗震作用.

摘要： 预制预应力混凝土双T板(下文简称"双T板")是一种先张法预应力混凝土构件,由受压翼缘和两排腹板组成,因其横截面呈两个"T"形而得名,如图4所示.双T板一般采用高强预应力筋和高强混凝土,其横截面受力合理,自重轻,承载力大,可以广泛应用于大跨度、重荷载的结构中.双T板是美国人Harry Edwards于1952年设计成型的,当时的双T板翼缘宽为2.4m,跨度大约15m.经过近60多年的发展,如今的双T板翼缘宽度可达4.5m,跨度可达40m.设计双T板时，除应考虑持久设计状况下的正常使用极限状态和承载能力极限状态的设计外，尚应进行短暂设计状况下施工阶段的验算，包括脱模起吊、运输、堆放及安装等。从构件设计的技术指标上看，中、美两国规范有明显的区别，特别是正截面抗裂、脱模起吊以及端部承载力等方面，建议对双T板的截面和预应力配筋进一步优化，减小截面尺寸类型，通过预应力筋的配筋调整满足不同的使用要求，建议采用缺口式端部，但其设计方法有待进一步研究，建议采用端部局部预应力释放技术，可有效控制端部裂缝的产生。

摘要： 因高强材料在结构工程中的应用,结构变得更高、更柔,为控制地震或风振引起的结构振动,结构减振技术的应用在我国日趋广泛.但是,日本3.11震后调查发现一些减振结构的减振装置出现损伤,其中一些甚至受到破坏,表明减振器是具有工作极限状态的.而目前世界范围内减振高层建筑极限破坏的研究尚未系统展开,面对我国频发、超预期发生的重(特)大地震灾害缺乏充分的应对策略和技术储备,当前的规范可能会对减振高层建筑的防灾带来重大挑战.本文总结了减振系统极限状态和减振高层建筑在极端灾害下的灾变机理的研究现状,提出了研究减振高层建筑在强震等极端灾害下的极限破坏机理及控制理论和思路.

摘要： 本文利用ANSYS有限元软件对压力钢管支承环结构进行了三维有限元分析计算,在考虑支座滑块接触非线性的情况下,通过不同工况下支承环及其影响范围内压力钢管管壁的应力应变分析计算,完成了承载力极限状态设计验算,对支承环的结构型式与断面尺寸提出了优化建议.指出压力钢管及支承环各部件Von Mises应力除管壁局部点及支承环底部加强板个别极值点超出抗力限值外，其余均满足承载能力极限状态设计要求，并有较大安全裕度。对典型支承环结构分析，钢管位移均在变形正常范围内，支承环可较有效的限制钢管径向扩张。对整个压力钢管而言，在有垂直水流向力的参与下侧向变位较大。支承环底部加强板局部凸角部位应力较大，通过对该部位结构形态进行修圆处理后应力集中消减很快，建议该部位设计时作圆角处理，减小应力集中。

摘要： 一种基于变分自动编码器与极限学习机的刀具磨损状态监测方法，采集加工过程中机床主轴电机三相电流信号，将其融合成电流有效值并转化为三维矩阵形式生成图片样本，作为VAE‑ELM网络的输入；利用VAE进行无监督训练，保留网络由提取的短序列向量组成的特征信息部分；以无监督预训练阶段获得的特征信息作为有监督网络的初始输入，利用ELM算法对特征进行分类；完成网络的训练后，将测试样本输入到VAE‑ELM模型中，获得结果。本发明可以避免繁杂的数据预处理方法，且不需要剔除摆线铣削加工中空刀部分的信号数据也能够高效准确地识别出变工况条件下刀具的磨损状态，具有识别精度高，鲁棒性强的特点，在实际工程应用中具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种建立复杂应力状态下薄板成形极限图模型的方法，包括以下步骤：1)按薄板成形形状设计并加工出材料样片；2)在拉伸试验机上完成所述材料样片的拉伸试验；3)拉伸试验过程中对所述材料样片进行应变计算；4)建立所述材料样片的成形极限图的预测数学模型；5)对所述预测数学模型进行参数标定和求解；6)建立所述材料样片的材料成形极限图。本发明设计一组基于单轴拉伸机试验的试样形状尺寸，并制定一套简易测试流程和数据处理方法，从而建立一种建立复杂应力状态下薄板成形极限图。

摘要： 本发明公开一种基于极限学习机的智能变电站二次设备状态评估方法，包括：二次设备故障特征信息聚类和二次设备故障状态评估；所述二次设备故障特征信息聚类对不同类型故障场景下的特征信息进行聚类，形成不同故障运行场景集合，为设备故障评估提供高精度的数据基础；所述二次设备故障状态评估通过极限学习机的训练规则，建立基于智能变电站历史数据的二次设备评估模型，以解决二次设备故障评估与定位的问题。本发明利用粒子群算法优化二次设备状态评估模型输出权重，得到兼顾可靠性和准确度的结果；该方法在信息可靠性不足的情况下仍能取得良好的判别结果，容错性能良好。

摘要： 本发明公开一种持续锈蚀状态下闸门极限承载力校核方法，包括以下步骤：步骤1、建立闸门板单元有限元模型；步骤2、计算板单元劣化后的材料力学性能参数，更新有限元模型信息；步骤3、校验闸门应力状态和变形状态；步骤4、判断是否达到了钢闸门设计年限，若达到了运行设计年限，则程序运行终止，输出每个周期的闸门结构宏观响应计算数值；若未达到运行设计年限，则进入步骤5；步骤5、根据实际检测到的钢闸门锈蚀情况，计算年均锈蚀劣化增量，调整锈蚀等级，返回步骤4；本发明开发用于模拟钢闸门在运行状态中锈蚀不断发展导致闸门承载力持续削弱的锈蚀扩展的仿真过程，从力学角度评估闸门安全运行的具体失效时间点和寿命周期。

摘要： 本发明涉及一种智能网联汽车极限状态测试系统及其测试方法，设置长方形测试场、圆形测试场、陡坡测试场和路端附属装置。整个测试场装设数种路端附属装置，包括：路测辅助定位装置、路测通信装置、交通控制与诱导装置、交通感知装置、路测计算装置、供能装置、智能网联监测与服务中心。长方形测试场入口处埋设智能动力装置。测试场路面地下埋设喷头喷射水柱，用来模拟突然穿过马路的行人和车辆。智能网联监测与服务中心汇聚、处理、管理测试场的智能网联驾驶及其服务相关信息。本发明模拟多种极限路况，测试或训练智能网联汽车自动驾驶系统在极限状态下的反应与控制能力，培训驾驶人员对突发事件的应急处理能力。

摘要： 本发明为一种模块式加筋土挡墙极限状态墙面水平位移的确定方法，挡墙包括墙面板、填土和筋材，将墙面板看作为由一层层模块砖垒成，分析极限状态下模块式加筋土挡墙实际受力特征，以模块砖为研究对象，通过对模块砖进行静力平衡分析，由极限状态下模块式加筋土挡墙不同高度处墙面板与筋材的连接力Prm，确定模块式加筋土挡墙极限状态墙面水平位移δh的计算公式为；式中：Krein为筋材刚度；ψ为填土膨胀角；为填土内摩擦角；H为墙面板顶部的高度；Zi为从墙面板顶部沿墙高的计算深度。该方法考虑极限状态下模块式加筋土挡墙实际受力特征，能直接获得极限状态下加筋土挡墙墙面水平位移的大小。

摘要： 本发明公开了一种铁路架桥机在营业线抢险极限状态下快速铺架的施工方法，包括①准备工作，即通过运梁大列将外部梁场已预制的同类型T梁或者拆除已停用桥梁的T梁运送到车站利用；通过架桥机大列将处于拆分状态的架桥机和换装门吊运送到车站并安装；施工桥梁损毁段桥下部结构②在施工范围内进行断电工作③架桥机架梁铺轨：对桥头处受损的极限曲线铁路营业线进行拨道顺接和/或通过落道将桥头曲线超高降为零，并对桥头路基进行加固；然后通过机车推送架桥机增加动力过极限状态曲线，对桥梁损毁段进行架梁④桥机快速撤场。本发明能够实现营业线铁路桥梁抢险快速铺架施工，也适用于既有铁路升级改造时快速更换桥梁施工。

摘要： 本发明公开了一种非极限状态下砂土基坑悬臂式刚性围护结构及设计方法，包括以下步骤：(1)确定基坑围护结构的剖面参数及土体物理力学参数；(2)确定基坑主动侧滑裂面倾角和围护结构顶部容许位移大小；(3)基于摩擦角与挡墙水平位移关系，计算非极限状态下距离地面z处摩擦角大小；(4)基于斜微分单元法计算主动侧土压力，利用库伦理论计算被动侧土压力；(5)计算围护结构的最大弯矩及最大剪力，并根据最大弯矩和最大剪力确定围护结构的材料及配筋，通过验算后作为最终设计结果。本发明克服了经典基坑设计方法中无法考虑土体非极限状态的缺陷，能够更为精确、合理对围护结构设计计算提供指导，计算方法简单可行，具有推广应用价值。

摘要： 本申请公开了用于确定极限状态信息的方法、装置、设备、介质和产品，涉及计算机领域，进一步涉及软件测试技术领域。具体实现方案为：获取各个应用的样本实例集合；对于每个样本实例集合中的每个样本实例，执行以下压力测试步骤：在单个时间周期内，向该样本实例转发初始数值的线上流量；确定该样本实例在单个时间周期内的指标数据；响应于确定指标数据满足预设的熔断条件，确定压力测试结束，得到压力测试结果；基于压力测试结果，确定该样本实例的极限状态信息；基于各个样本实例的极限状态信息，确定各个样本实例集合对应的极限状态信息。本实现方式可以提高极限状态信息的确定精准度。

摘要： 本发明公开了基于钢筋应变差的火灾下混凝土双向板极限状态分析方法，包括以下步骤：(1)进行板块划分(2)根据混凝土板的变形情况假设每个板块的内力情况；(3)得到x方向板截面图(4)确定刚性板块和中心矩形钢筋网板块交点坐标值x0和y0；(5)确定板跨中x方向钢筋平均应变与混凝土板刚性板块和矩形钢筋网区域交接位置钢筋的平均应变(6)得出混凝土双向板跨中点总位移wtotal；(7)得出板块之间压力C和剪切力S；(8)求得刚性板块1和刚性板块2的荷载q12以及刚性板块3和刚性板块4的荷载q34；(9)得出承载力q的计算公式，能够考虑到温度和荷载的耦合，分析结果更加准确。