轻型码头结构荷载标准与可靠度分析

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 开敝式大型码头结构的研究现状

1.2.1 国外现状

1.2.2 国内现状

1.3 可靠度理论的研究现状

1.3.1 可靠度计算方法的研究现状

1.3.2 可靠度理论在港口工程中的应用

1.3.3 可靠度理论在海洋工程中的应用

1.3.4 疲劳可靠性研究的现状

1.4 系缆力计算的研究现状

1.5 码头荷载与抗力统计分析的研究现状

1.6 刚性嵌岩结构研究现状

2 结构可靠度概念与计算方法

2.1 结构可靠度概念

2.1.1 结构的极限状态

2.1.2 结构的功能要求

2.1.3 结构设计中的变量

2.1.4 极限状态方程

2.1.5 设计状况

2.1.6 结构可靠性

2.1.7 结构可靠度

2.1.8 结构可靠指标

2.1.9 结构安全等级

2.2 结构可靠度计算方法

2.2.1 中心点法

2.2.2 验算点法

3 轻型码头结构系缆力计算

3.1 引言

3.2 系泊系统的应变能分析

3.2.1 缆绳与系船墩的应变能

3.2.2 护舷和靠船墩的应变能

3.3 外力对船舶所做的功

3.4 系泊船舶的势能

3.4.1 最小势能原理

3.4.2 各种应变能的偏导数

3.5 方程组求解

3.6 算例

3.7 本章小结

4 系缆力的统计分析

4.1 引言

4.2 系缆力计算

4.3 作用于船舶上风荷载和水流荷载的统计分析

4.3.1 作用于船舶上的风荷载

4.3.2 作用于船舶上的水流荷载

4.4 系缆力统计分析

4.4.1 系缆力的统计参数

4.4.2 系缆力的概率密度函数

4.5 本章小结

5 轻型码头结构环境荷载统计分析

5.1 引言

5.2 孤立桩柱波浪力统计分析

5.2.1 孤立桩柱波浪力计算

5.2.2 孤立桩柱波浪力的统计参数

5.2.3 孤立桩柱波浪力的概率分布

5.3 圆形构件上的海流荷载

5.4 本章小结

6 轻型码头靠泊撞击力的统计分析

6.1 引言

6.2 船舶靠岸撞击力计算

6.3 随机变量的统计分布

6.4 撞击力统计分析

6.4.1 撞击力的Monte-Car1o模拟

6.4.2 撞击力的统计参数与概率分布函数

6.5 本章小结

7 波浪作用下系泊船舶撞击力的统计分析

7.1 引言

7.2 撞击力计算

7.3 船舶撞击能的统计分析

7.3.1 有效撞击能的统计参数

7.3.2 有效撞击能的概率分布

7.4 波浪作用下船舶撞击力的统计分析

7.4.1 船舶撞击力计算

7.4.2 船舶撞击力的概率分布

7.4.3 船舶撞击力的统计参数

7.5 本章小结

8 轻型码头抗力统计分析

8.1 引言

8.2 一般受力构件抗力统计参数

8.3 钢管混凝土芯柱嵌岩桩抗力统计参数

8.3.1 芯柱嵌岩桩极限承载力计算

8.3.2 芯柱嵌岩桩抗力的统计分析

8.4 本章小结

9 轻型码头结构可靠度分析

9.1 引言

9.2 荷载统计参数与荷载组合

9.2.1 荷载统计参数及概率分布

9.2.2 荷载组合

9.2.3 荷载组合规则

9.3 设计表达式

9.3.1 我国海洋石油天然气行业标准

9.3.2 我国港口钢结构设计规范

9.4 构件或节点的极限状态方程

9.4.1 对应于中国海洋石油天然气行业标准的极限状态方程

9.4.2 对应于我国港口钢结构规范的极限状态方程

9.5 可靠指标计算

9.5.1 按中国海洋石油天然气行业标准

9.5.2 按我国港口规范设计规范

9.6 可靠指标计算结果

9.6.1 按中国海洋石油天然气行业标准

9.6.2 按港口工程钢结构设计规范

9.7 结构重要性系数

9.8 本章小结

10 轻型码头结构疲劳可靠度分析

10.1 引言

10.2 结构及结构细部的疲劳强度特性

10.2.1 结构或结构材料的S-N曲线

10.2.2 海洋工程结构常用S-N曲线及其统计特性

10.2.3 结构或结构材料的累积损伤法则

10.3 波浪的随机特性及应力分析

10.3.1 波浪谱的确定

10.3.2 波浪的谱分析

10.3.3 传递函数的确定

10.3.4 应力参数

10.4 疲劳可靠度

10.5 轻型码头疲劳可靠度计算

10.5.1 工程概况

10.5.2 海浪工况

10.6 本章小结

参考文献2100433B

本文系统的论述了结构可靠度理论在现代轻型码头中的应用，内容包括：轻型码头结构系缆力的力学模型；轻型码头结构系缆力、波浪荷载、海流荷载、船舶撞击力统计分析模型；钢管混凝土芯柱嵌岩桩承载力统计分析模型；轻型码头结构静力可靠度分析；轻型码头结构疲劳可靠性分析。

本书可供土木工程、水利工程、港口工程等领域的工程师、科学技术人员及高等院校师生参考。

根据结构的极限状态和功能函数可得结构的可靠度(即可靠概率)Pr 和失效概率Pf：

由概率论知：

R、S常用的概率分布有两类：R、S均服从正态分布，两者相互独立；R、S均服从对数状态分布，两者相互独立。则不同情况下的可靠度和失效概率分别为：

R、S均服从正态分布，两者相互独立

功能函数Z是R、S两随机变量组合成的新函数，两随机变量服从正态分布，则两者之差组成的随机变量也服从正态分布，所以R、S服从正态分布。

Z的概率密度函数、结构可靠度、结构失效概率的式子分别如下：

该书较系统介绍了建筑结构可靠度分析与设计的基本理论与方法以及国内外的最新研究与应用成果。主要内容有：概率基础、结构可靠度分析、荷载的统计分析、结构构件抗力的统计分析等。

内容简介

作为一本结构可靠度分析方法的专著，本书系统介绍了结构可靠度分析的基本概念和主要方法。首先简要介绍了结构随机可靠度的基本概念以明确可靠度分析的目的和意义；之后对结构可靠度分析的几种重要方法进行了详细的阐述，包括一次二阶矩方法、二次二阶矩方法、二次四阶矩方法、渐近积分方法、响应面方法、Monte Carlo方法，还研究了结构体系可靠度分析方法、基于人工神经网络的结构可靠度分析方法；最后对结构模糊随机可靠度分析方法作了阐述。每章介绍一类方法，每节介绍其中一个相对独立的方法，对于每一个方法均给出了典型的例题和用MATLAB软件编写的计算机程序。附录按照字母顺序列出了本书程序中所采用的标识符和MATLAB函数，以方便读者阅读本书和使用书中的程序。

兼顾可靠度方法理论和方法实施，理论和实践并举，是本书的重要特色，也使本书具有很强的实用性。本书可供科技工作者、大专院校教师、研究生和高年级本科生使用，也可供工程技术人员参考使用。 2100433B