水工钢闸门结构可靠度分析

前言

第1章 绪论

1.1 钢闸门可靠度研究的意义

1.2 我国钢闸门可靠度研究现状

1.3 本书主要内容

参考文献

第2章 结构可靠度分析的基本理论和概率基础

2.1 随机事件及其概率

2.2 随机变量及其分布函数

2.3 结构可靠度分析中常用的概率分布

2.4 结构可靠度分析的若干基本概念

2.5 结构可靠度的计算方法

参考文献

第3章 GB50199-94和GB50068-2001可靠度理论应用的异同

3.1 设计原则及适用范围

3.2 荷载的统计分析

3.3 设计表达式

3.4 分项系数的确定原则

3.5 荷载组合原则

3.6 荷载组合系数

3.7 荷载代表值

3.8 短期、长期效应组合

3.9 设计使用年限

参考文献

第4章 钢闸门结构荷载的统计分析

4.1 静水头的统计分析

4.2 波浪压力的统计分析

4.3 泥沙压力的统计分析

4.4 地震动水压力的统计分析

4.5 动水压力的统计分析

4.6 平面闸门主梁荷载与水头关系分析

4.7 弧形闸门主梁荷载与水头关系分析

参考文献

第5章 现行钢闸门设计规范的强度可靠度分析

5.1 抗力统计分析

5.2 荷载基本统计数据

5.3 闸门规范的可靠指标

5.4 结论

参考文献

第6章 钢闸门结构构件强度设计表达式和分项系数的确定

6.1 承载能力设计表达式

6.2 各分项系数的确定

6.3 可靠指标的比较

6.4 用钢量的比较

参考文献

第7章 钢闸门结构构件刚度可靠度的计算和分析

7.1 极限状态方程的建立

7.2 抗力的概率模型

7.3 可靠指标的校准结果与分析

参考文献

第8章 现役钢闸门结构的荷载模型和抗力模型的研究

8.1 现役钢闸门可靠性鉴定时荷载的统计参数

8.2 钢闸门结构时变抗力模型

参考文献

第9章 现役钢闸门结构的时变可靠度研究

9.1 闸门结构构件时变强度可靠度分析

9.2 闸门结构构件时变刚度可靠度分析

参考文献

第10章 现役钢闸门结构寿命预测研究

10.1 现役钢闸门结构最低可靠度标准的确定

10.2 现役钢闸门剩余寿命预测

参考文献

第11章 钢闸门结构加固后的可靠度分析

11.1 钢闸门加固后的荷载和抗力的统计参数

11.2 钢闸门加固后的受弯构件可靠指标的计算

参考文献

第12章 水工钢闸门面板可靠度分析

12.1 极限状态方程的建立

12.2 荷载和抗力的统计参数

12.3 钢闸门面板可靠指标计算

12.4 面板的目标可靠指标

12.5 结论

参考文献

第13章 水工钢闸门系统可靠性分析

13.1 平面钢闸门主梁体系可靠度分析

13.2 弧形钢闸门空间框架体系可靠度分析

参考文献

第14章 基于层次分析法的钢闸门可靠性分配规律

14.1 层次分析（AHP）法

14.2 钢闸门系统可靠性分配规律

参考文献

第15章 结束语

目前，结构可靠度理论及方法已日趋成熟，并在各种工程结构中得到了广泛应用。国内建筑结构、港口工程结构、铁路工程结构、公路工程结构和水利水电工程结构均已采用了可靠度设计理论，相关的著作也已有不少，但是目前还没有一本专门论述水工钢闸门结构可靠度理论分析方面的专著，甚是缺憾。

虽然目前我国DL/T 5013-95《水利水电工程钢闸门设计规范》仍是采用容许应力方法，但是对钢闸门结构可靠度理论和方法，国内已作了许多研究。作者从20世纪90年代初就开始进行这方面的研究工作，先后完成和正在进行国家自然科学基金、科技部社会公益项目、水利部科技项目等多项科研任务，在各种期刊上发表论文30多篇，涉及钢闸门结构可靠度分析的方方面面，有些内容目前国内还无人涉足。本书是上述成果的一次系统总结、凝练和完善，同时也吸收了部分国内其他专家的研究成果。本书力求能自成体系，反映全貌，由浅入深，方便读者阅读。

《水工钢闸门结构可靠度分析》主要内容包括：铜闸门可靠度研究的意义及我国钢闸门可靠度研究现状，结构可靠度分析的基本理论和概率基础，GB 50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》和GB 50068-2001《建筑结构设计统一标准》可靠度理论应用的异同，钢闸门结构荷载的统计分析，现行钢闸门设计规范的强度可靠度分析，铜闸门结构构件强度设计表达式和分项系数的确定，钢闸门结构构件刚度可靠度的计算和分析，现役钢闸门结构的荷栽模型和抗力模型的研究，现役钢闸门结构的时变可靠度研究，现役钢闸门结构寿命预测研究。《水工钢闸门结构可靠度分析》是作者从实际研究出发，结合了国内同类研究及自身工作实践经验编写而成，不仅有重大的理论价值，且有现实的需求、广泛的工程应用背景和重大的社会经济效益。

第一章　水工钢闸门计算的基本理论与方法

1.1　概述

1.2　平面钢闸门

1.3　弧形钢闸门

1.4　人字钢闸门

第二章　钢闸门材料检测

2.1　钢闸门材料

2.2　水工钢闸门材料力学性能检测

第三章　闸门腐蚀状况检测

3.1　概述

3.2　腐蚀检测仪器

3.3　腐蚀检测方法及结果的可靠度分析

3.4　水工钢闸门腐蚀状况检测工程实例

第四章　无损探伤

4.1　概述

4.2　探伤仪器设备

4.3　水工钢闸门的无损探伤

4.4　水工钢闸门无损探伤工程实例

4.5　基于神经网络的闸门损伤检测

第五章　闸门的静态检测

5.1　闸门静态检测系统与仪器

5.2　电阻应变片的工作原理及其工作特性

5.3　电阻应变片的选用、粘贴与防护

5.4　电阻应变测量中的电桥原理及电桥的应用

5.5　静态应变测量

5.6　闸门静态检测工程实例

第六章　闸门的动态检测

6.1　概述

6.2　闸门动态特性参数（模拟参数）的测试

6.3　闸门动应变（动应力）的测试

6.4　闸门振动加速度的测试

6.5　闸门振动位移的测试

6.6　闸门动态检测工程实例

第七章　闸门动力分析的有限元法

7.1　概述

7.2　闸门动力分析的基本理论

7.3　有限单元法

7.4　闸门门体结构动力有限元计算的力学模型

7.5　闸门结构动力有限元计算的工程实例

第八章　闸门启闭力检测

8.1　概述

8.2　闸门启动力理论计算

8.3　卷扬式启闭机启闭力检测

8.4　液压式启闭机启闭力检测

8.5　闸门启闭力检测的振动频率法

第九章　闸门检测的若干技术问题

9.1　闸门测点布置

9.2　仪器设备的选用

9.3　测试仪器及其系统的标定

9.4　传感器的安装及防护

9.5　测量导线的有关问题

9.6　测试中的干扰信号及防范措施

9.7　测试数据的处理

9.8　闸门应力折减系数

9.9　闸门振动判据

9.10　船闸人字门斜背拉杆预应力调试的计算与方法

9.11　冲击荷载作用下的闸门安全检测方法

第十章　误差与检测数据分析

10.1　测试的基础知识

10.2　误差分析

10.3　检测数据处理分析

10.4　钢闸门振动信号频谱分析

第十一章　闸门的可靠性鉴定

11.1　闸门可靠度鉴定的基础知识

11.2　闸门可靠度鉴定的方法及特点

11.3　闸门可靠度鉴定

11.4　闸门耐久性评估

参考文献