中國橋梁網(wǎng)主持人:各位嘉賓,各位老師、同學(xué),中國橋梁網(wǎng)的各位網(wǎng)友們,大家下午好!歡迎大家關(guān)注中國橋梁網(wǎng)的行業(yè)交流欄目,我是本期主持人寒露。今天我們有幸邀請到楊慶山教授,作為本次活動的特約主持人,歡迎您,楊教授!
中國橋梁網(wǎng)主持人:很高興我們的行業(yè)交流欄目能夠再次走進(jìn)北京交通大學(xué),本次活動同時作為北京交通大學(xué)與大師面對面名師講壇系列活動展開,在此我代表中國橋梁網(wǎng)對北京交通大學(xué)的大力支持表示衷心的感謝!
中國橋梁網(wǎng)主持人:首先請允許我介紹一下今天行業(yè)交流的嘉賓,他是美國國家工程院院士洪華生教授。下面請我們的特約主持人楊慶山教授,給大家介紹一下大師面對面名師講壇活動,大家歡迎。
楊慶山:各位同學(xué),各位中國橋梁網(wǎng)的網(wǎng)友大家好,非常高興有這樣的機(jī)會和大家見面,借此機(jī)會我介紹一下北京交通大學(xué)大師面對面活動。名師講壇的設(shè)立搭建了研究生的交流平臺,使廣大學(xué)生不僅可以更多更好地了解國內(nèi)外學(xué)科的前沿,也能夠親眼目睹專家的風(fēng)采,學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)踐的方法,激發(fā)研究生腳踏實(shí)地、獻(xiàn)身科學(xué)的精神。本次活動是大師面對面與“院士校園行”環(huán)節(jié)之一,我們特別有幸請到了洪華生院士來我們學(xué)校講座,謝謝大家!
中國橋梁網(wǎng)主持人:謝謝楊教授,聽了楊教授的介紹,可以看出我們北京交通大學(xué)在為大家提供良好的學(xué)習(xí)氛圍方面用心良苦。今天我們有幸邀請到的嘉賓——加利福尼亞大學(xué)洪華生博士,作為美國土木工程學(xué)會在亞洲土木工程聯(lián)盟的代表,他同時也是國際活動委員會成員,以及美國著名國家工程院成員,洪華生博士曾參與美國多項(xiàng)地震分析研究和核電站設(shè)計與建成,并參與了日本、臺灣橋梁設(shè)計工程工作,為土木工程的快速發(fā)展做出突出的貢獻(xiàn)。
中國橋梁網(wǎng)主持人:今天洪博士將為我們做一次演講,并與現(xiàn)場的師生和中國橋梁網(wǎng)的網(wǎng)友進(jìn)行互動交流,下面我們以熱烈的掌聲歡迎洪博士為我們演講。
A.H-S.Ang:女士們、先生們,大家下午好!我今天要給大家做一場報告,關(guān)于風(fēng)險性和穩(wěn)定性的角色,最初這個報告只是面對中國橋梁網(wǎng)的網(wǎng)友,但是我沒有想到會有這么多的學(xué)生和老師來到現(xiàn)場。我今天知道現(xiàn)場的聽眾都是懂一些英語的,對于中國學(xué)生來說英語是第二門語言,所以我假設(shè)中國學(xué)生能有些基本的能力理解英語的報告。
A.H-S.Ang:雖然我是個華人,但是我出生在菲律賓,我對中國了解得太少,因?yàn)槲以诿绹盍?0年,但是我不需要學(xué)習(xí)中文,因?yàn)槲以谥袊龅降拿總€人他們都說很好的英語。非常遺憾,我在中國沒有講漢語,這讓我在年輕時學(xué)的漢語一點(diǎn)說出來的機(jī)會都沒有。
A.H-S.Ang:這是我今天要做報告的主線(注:參見PPT),然后會著重介紹我今天報告的幾個觀點(diǎn)。今天的主題就是不確定性,然后我們會在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候考慮風(fēng)險和穩(wěn)定性。我還會給大家看一些例子,以及結(jié)論。
A.H-S.Ang:現(xiàn)在先進(jìn)入設(shè)計部分,在設(shè)計橋梁和其他結(jié)構(gòu)的時候,最大負(fù)載是不可能完全被預(yù)測出來的。而且結(jié)構(gòu)最初的負(fù)載能力也包含變數(shù),而它后來的負(fù)載能力也是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的破損會產(chǎn)生變化,所以里邊有很多不確定性。
A.H-S.Ang:所以在最大負(fù)載上,我們可以下結(jié)論說,有很多不確定性。從這個角度來說呢,沒有百分之百發(fā)生的事情,那么不確定性和可靠性是一個概率,任何一個結(jié)構(gòu),比如說橋梁總會有破損,在金屬結(jié)構(gòu)當(dāng)中,有累計的疲勞的損傷,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,有腐蝕,例如環(huán)境的腐蝕,環(huán)境腐蝕當(dāng)中的氯的污染,所以,維持一定程度上的安全和可靠性,很明顯受限于不確定性,所以我們需要考慮風(fēng)險和穩(wěn)定性的概率。
A.H-S.Ang:現(xiàn)在我要說我今天講的主要的三點(diǎn),為什么不確定性是重要的,怎樣處理它們,處理它們的方式包括系統(tǒng)的處理,給工程應(yīng)用。第一點(diǎn)是關(guān)于不確定性,從實(shí)際應(yīng)用的角度來看,不確定性能分成兩類。這兩個單詞是從希臘語當(dāng)中,偶然性的風(fēng)險是由觀測數(shù)據(jù)的變化性造成的,這是一種自然的隨機(jī)現(xiàn)象。
A.H-S.Ang:第二種是認(rèn)知,就是基于真實(shí)的,因?yàn)槿鄙僦R造成預(yù)測的不準(zhǔn)確性。我們可能認(rèn)為數(shù)據(jù)觀測的變化,實(shí)際上不是不確定性。相反,缺乏知識才是真的不確定性。
A.H-S.Ang:但是,不管在哪一種風(fēng)險當(dāng)中,使用概率的方法進(jìn)行分析,都是用一種適合的方法來對它們的表現(xiàn)進(jìn)行建模和分析。當(dāng)然,這兩種不確定性能夠組合到一種,實(shí)際上土木工程師已經(jīng)開發(fā)出來現(xiàn)代的設(shè)計準(zhǔn)則和基于可靠性的代碼和規(guī)范。
A.H-S.Ang:例如美國混凝土研究所歐洲代碼的,在維護(hù)和橋梁結(jié)構(gòu)的管理方面也提出了類似的方法。
A.H-S.Ang:現(xiàn)在讓我們考慮風(fēng)險和穩(wěn)定性,首先考慮它們應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中來,在不確定性出現(xiàn)的時候,適當(dāng)?shù)囟攘堪踩院涂煽啃?,是一種故障的概率函數(shù)。
A.H-S.Ang:為了考慮不確定性,最大的生命周期負(fù)載,以及結(jié)構(gòu)的能力,可以用隨機(jī)變量來建模。用兩個函數(shù)來對這兩個變量進(jìn)行建模,那么建模的方式就是屏幕當(dāng)中的這兩個公式,不過上述的概率在實(shí)際當(dāng)中很難被應(yīng)用。
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