结构强度评估
压力容器的结构强度与安全性评估
压力容器的结构强度与安全性评估引言：压力容器是工业生产中常见的一种设备，广泛应用于化工、石油、制药等领域。
压力容器在工作过程中承受着巨大的内外压力，因此其结构强度和安全性评估显得尤为重要。
本文将从压力容器的结构强度和安全性评估两个方面进行探讨。
一、压力容器的结构强度评估压力容器的结构强度评估是指通过对其结构进行分析和计算，判断其是否能够承受工作过程中的内外压力而不发生破坏。
结构强度评估包括材料强度、焊接强度和容器整体结构强度等方面的考虑。
1. 材料强度评估压力容器常见的材料有碳钢、不锈钢等，其强度是评估其结构强度的主要指标之一。
在评估过程中，需要考虑材料的屈服强度、抗拉强度、冲击韧性等参数，通过比较材料的强度与工作条件下的应力情况，判断材料是否能够满足强度要求。
2. 焊接强度评估压力容器的焊接强度对于其整体结构的强度至关重要。
在焊接过程中，需要注意焊缝的质量，确保焊接强度满足要求。
评估焊缝强度时，需要考虑焊接材料和焊接工艺对焊缝强度的影响，并进行相应的计算和检验。
3. 容器整体结构强度评估容器整体结构强度包括容器壳体和端头的强度评估。
对于壳体部分，需要考虑容器的形状和尺寸、内外压力、温度等因素，计算壳体的强度和变形情况。
对于端头部分，需要考虑其几何形状和受力情况，通过应力分析和有限元计算等方法，评估端头的强度和稳定性。
二、压力容器的安全性评估压力容器的安全性评估是指对容器在正常工作条件下的使用安全性进行判断和评价。
安全性评估包括容器的材料耐蚀性、泄漏风险和破裂风险等方面的考虑。
1. 材料耐蚀性评估在化工和石油行业等腐蚀介质的作用下，容器材料可能发生腐蚀现象。
因此，在安全性评估中需要对材料的耐蚀性进行评估和测试，确保容器在腐蚀环境下能够保持足够的强度和完整性。
2. 泄漏风险评估泄漏是压力容器使用过程中的一个重要安全隐患。
通过对容器的密封性和接口连接的评估，可判断容器在正常运行情况下是否存在泄漏的风险。
钢结构材料强度测试与评估
钢结构材料强度测试与评估钢结构是一种重要的建筑材料，被广泛应用于桥梁、高楼大厦、厂房等工程结构中。
为确保钢结构的安全和可靠性，对其强度进行测试与评估是至关重要的。
本文将介绍钢结构材料强度测试与评估的相关内容。
钢结构的强度测试是指对钢材的力学性能进行检测，包括拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等指标的测定。
这些测试目的在于确定钢材的最大承载能力和力学性能，判断其是否符合设计要求和安全标准。
测试方法主要包括拉伸试验、冲击试验、硬度测定等。
拉伸试验是最常用的强度测试方法之一。
通过在试验机上施加逐渐增加的载荷，检测材料的拉伸行为。
根据拉伸试验的结果，可以得到钢材的屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是材料开始出现塑性变形的应力值，而抗拉强度是材料抗拉断裂的最大应力值。
冲击试验是评估材料在应力突变情况下的抗冲击性能的方法。
通过在冲击试验机上对试样施加冲击载荷，记录试样断裂后的能量吸收情况来评估钢结构的韧性。
冲击试验常用的方法有冲击试验和Charpy V-Notch（CVN）试验。
冲击试验主要用于评估材料的冲击韧性，而CVN试验则可以确定材料的吸收能量和温度转变时的韧性。
硬度测定是对材料表面硬度进行定量测量的方法。
常用的硬度测试方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。
硬度测试可以提供钢材的强度信息，并且可以快速、简便地进行，适用于大批量生产情况下的质检。
在进行钢结构材料强度测试之后，需要对测试结果进行评估和分析。
评估的目的是判断测试结果是否符合设计要求、安全标准和规范的要求。
评估方法主要包括根据试验结果计算屈服比值、强度比值、变形能量等指标，与设计规范进行对比和分析。
同时，还可以通过统计分析方法对试验结果进行处理，确定钢材的强度参数的可靠性，并进行风险评估。
总的来说，钢结构材料强度测试与评估是确保钢结构安全和可靠性的重要环节。
通过拉伸试验、冲击试验和硬度测定等测试方法，可以获取钢材的力学性能和抗冲击性能等数据。
在评估过程中，利用指标计算、与规范对比和统计分析等方法，可以评价试验结果的合格性，并判断钢材是否符合设计和安全标准的要求。
混凝土结构的强度分析
混凝土结构的强度分析混凝土是一种常用的建筑材料，其强度是评估结构是否能够承受设计荷载的重要指标。
本文将对混凝土结构的强度进行分析，探讨其相关概念、影响因素和测试方法。
一、混凝土强度的概念混凝土的强度是指其抵抗外力（如压力、剪切力、弯曲力等）的能力。
常见的混凝土强度指标有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
抗压强度是最常用的指标，通常以标准立方体样品的抗压强度来表示，单位为兆帕（MPa）。
二、混凝土强度的影响因素1. 水胶比：水胶比是指水和胶凝材料（如水泥、粉煤灰等）的质量比。
水胶比越小，混凝土的强度越高。
因为适当减少水胶比可以提高混凝土的致密性和强度。
2. 骨料：骨料是混凝土中的颗粒状材料，包括粗骨料和细骨料。
合理选用骨料可以提高混凝土的强度。
较好的骨料应具有一定的强度和抗老化性能。
3. 水泥种类和品种：不同种类和品种的水泥具有不同的强度特性。
高强度水泥可以提高混凝土的强度。
4. 控制混凝土的配合比：混凝土的配合比直接影响混凝土的强度。
合理的配合比可以提高混凝土的强度和耐久性。
三、混凝土强度的测试方法1. 标准立方体试验：根据国际标准或行业规范，采用标准立方体试样测试混凝土的抗压强度。
试样制备后，在规定的养护期后进行压力加载，测得最大破坏荷载后计算抗压强度。
2. 抗拉试验：采用标准试样进行抗拉试验，测试混凝土的抗拉强度。
通常可采用拉力试验机进行试验，通过加载试样并测量断裂前的荷载来计算抗拉强度。
3. 抗弯试验：采用悬臂梁或三点弯曲试验法测试混凝土的抗弯强度。
通过加载试样并测量变形和断裂前的荷载来计算抗弯强度。
四、混凝土强度分析示例以一座桥梁的混凝土梁柱为例，进行混凝土强度分析。
首先，根据工程设计要求和结构荷载计算，确定混凝土结构需要承受的荷载。
然后，根据混凝土的配合比和材料强度参数，计算出混凝土的设计强度。
接下来，根据设计强度和结构形式，合理选择试验方法进行强度测试。
最后，根据测试结果和设计要求进行比较分析，评估混凝土结构的强度是否满足要求。
工程力学中的结构强度分析
工程力学中的结构强度分析引言工程力学是研究物体在受力作用下的运动和变形规律的学科，而结构强度分析是工程力学的重要分支之一。
在工程实践中，结构强度分析是确保工程结构安全可靠的基础。
本文将分为三个部分，分别探讨结构强度分析的基本概念、常用方法以及实际应用。
一、结构强度分析的基本概念1.1 结构强度与材料力学性质结构强度是指结构在受到外部荷载作用下能够承受的最大应力或应变程度。
材料力学性质包括弹性模量、屈服强度、断裂强度等参数，这些参数对结构的强度具有重要影响。
1.2 结构强度的分类结构强度可分为静力强度和动力强度。
静力强度是指结构在静态荷载作用下的强度，动力强度则是指结构在动态荷载作用下的强度。
两者在分析方法和计算过程上有所不同。
1.3 结构强度分析的基本原理结构强度分析的基本原理是根据受力分析和力学平衡原理，通过计算结构内部应力和应变的分布情况，进而评估结构的强度。
常用的分析方法包括静力学方法、有限元方法等。
二、结构强度分析的常用方法2.1 静力学方法静力学方法是最基础也是最常用的结构强度分析方法之一。
它基于静力学平衡原理，通过受力分析和应力计算，确定结构的强度。
常见的静力学方法包括弯矩法、剪力法、轴力法等。
2.2 有限元方法有限元方法是一种数值计算方法，广泛应用于结构强度分析中。
它将结构离散为有限个小单元，通过求解各个单元的位移和应力，得到整个结构的应力分布情况。
有限元方法具有较高的精度和适应性，特别适用于复杂结构的分析。
2.3 疲劳强度分析疲劳强度分析是指结构在循环荷载作用下的强度评估。
它考虑了结构在长期使用过程中的疲劳损伤累积效应，通过疲劳寿命预测和应力分析，确定结构的疲劳强度。
三、结构强度分析的实际应用3.1 建筑结构强度分析建筑结构强度分析是工程力学中的重要应用领域之一。
通过对建筑物各个部分的强度进行分析，可以确保建筑物在自然灾害或人为因素下的安全性。
常见的建筑结构强度分析包括楼板、梁、柱等部分的强度评估。
房屋结构强度检验报告
房屋结构强度检验报告1. 引言本报告旨在对房屋的结构强度进行全面的检验和评估。
通过实地勘察和材料测试，我们对房屋结构的安全性和抗力进行了详细分析。
本报告将提供有关房屋结构的强度状况的准确和可靠的信息。
2. 检验方法为确保检验的准确性和可靠性，我们采用了以下方法进行房屋结构强度的检验：- 实地勘察：对房屋建筑外观、支撑结构和梁柱等部分进行视觉和物理检查。
- 材料测试：对房屋使用的建筑材料进行抗压、抗拉等方面的测试，以评估其质量和强度。
- 数据分析：基于实地勘察和材料测试结果，通过专业计算和分析方法，对房屋结构的强度进行评估。
3. 检验结果根据我们的检验和分析，得出以下结论：- 房屋结构整体上具有较高的强度，符合建筑设计和施工标准。
- 关键部位（如主梁、支撑柱等）的强度均达到预期要求，能够承受正常使用负荷。
- 建筑材料的质量和强度良好，不存在明显的缺陷或损伤。
4. 建议和注意事项基于对房屋结构强度的评估结果，我们提出以下建议和注意事项：- 定期进行维护和检修，以保障房屋结构的长期安全性。
- 注意避免在不合理范围内增加房屋的使用负荷，以防止对结构强度造成过大压力。
- 如发现任何结构性问题或损伤，应立即采取适当的修复措施，以防进一步损害房屋结构的安全性。
5. 结论通过全面的检验和分析，我们认为房屋结构的强度良好，符合相关建筑标准和要求。
然而，我们仍建议定期维护和检修，以确保房屋结构的长期安全性。
本报告的结论仅基于目前的检验结果，如有任何后续变化或破坏，请及时进行相应的修复和重新评估。
以上是关于房屋结构强度检验的报告内容，请查阅。
基于钢筋混凝土梁桥设计的性能评估及优化探索
基于钢筋混凝土梁桥设计的性能评估及优化探索性能评估是针对钢筋混凝土梁桥设计的重要环节，它可以帮助工程师了解梁桥的结构强度、安全可靠性以及寿命等方面的情况。
通过性能评估，可以发现梁桥设计中存在的问题和潜在的风险，从而为优化梁桥设计提供依据。
在进行钢筋混凝土梁桥性能评估时，需要考虑以下几个方面的内容：1. 结构强度评估：钢筋混凝土梁桥的结构强度评估是评估其承载能力和抗震能力的重要指标。
通过分析桥梁结构各部分的受力情况、使用荷载和地震作用等因素，可以评估梁桥的结构强度，并确定是否满足设计要求。
2. 安全可靠性评估：安全可靠性是评估钢筋混凝土梁桥设计的重要指标之一。
通过考虑梁桥的材料强度、结构可靠性、使用寿命等因素，可以评估梁桥在使用过程中的安全性，并对结构进行优化改进。
3. 经济性评估：在进行钢筋混凝土梁桥性能评估时，还需要考虑其经济性。
通过对梁桥的设计材料、施工工艺和建造成本等因素进行评估，可以优化梁桥设计，提高工程的经济效益。
4. 可持续性评估：钢筋混凝土梁桥的可持续性评估是对其环境影响和社会效益等因素进行评估的过程。
通过分析梁桥设计对环境的影响、节能减排以及社会效益等因素，可以评估梁桥的可持续性，并为优化设计提供参考。
在进行钢筋混凝土梁桥性能评估的过程中，可以采用以下方法：1. 理论分析方法：通过应用力学、结构分析等理论方法，对梁桥的受力情况进行分析和计算。
通过建立梁桥的结构模型，结合荷载、材料性能等参数，可以评估梁桥的结构强度和安全性。
2. 数值模拟方法：采用数值模拟软件（如有限元软件）进行梁桥结构的分析和评估。
通过建立梁桥的有限元模型，结合荷载作用、材料力学性质等参数，可以进行结构强度和稳定性的评估。
3. 统计分析方法：通过对大量已建成的钢筋混凝土梁桥的技术资料、施工记录和使用情况等进行统计分析，可以评估梁桥的经济性和可靠性。
通过建立统计模型，分析梁桥结构的活载荷载、自重荷载和地震效应等参数，预测桥梁的使用寿命和维护期限。
钢结构力学性能评估与改善研究
钢结构力学性能评估与改善研究钢结构作为一种常见的建筑结构材料，其力学性能的评估和改善对于确保结构安全和提高建筑质量具有重要意义。
本文将探讨钢结构力学性能评估的方法和技术，并介绍一些常见的改善方法，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、钢结构力学性能评估方法1. 构件的强度评估钢结构构件的强度评估是评估其抗弯、抗剪、抗压等力学性能的重要手段。
常用的评估方法包括使用有限元分析软件进行模拟分析，通过在实验室中进行加载试验以获取实际数据来评估构件的强度。
此外，还可以借助于实测数据和统计方法，根据构件的材料、几何参数等进行力学性能评估。
2. 连接件的性能评估连接件是保证钢结构整体性能和稳定性的重要组成部分。
评估连接件的性能可以采用抗剪、剪切刚度、刚度衰减等参数进行分析，同时考虑与主梁或柱的相互作用。
通过实验研究和数值模拟等方法，可以获得连接件的力学性能指标，为连接件设计和施工提供指导。
3. 结构的整体性能评估在钢结构力学性能的评估中，需要考虑结构的整体性能。
利用结构分析理论和计算方法，评估钢结构在荷载作用下的变形、位移、应变等性能指标，同时考虑其对结构安全和稳定性的影响。
通过静力分析、动力分析和非线性分析等方法，可以全面评估钢结构的整体性能。
二、钢结构力学性能改善方法1. 材料的选择与优化钢结构的性能很大程度上取决于所选材料的性能。
通过选择具有高强度、高韧性、低脆性等优良性能的材料，可以提高钢结构的力学性能。
此外，优化材料的配比和工艺，对钢结构的力学性能改善也具有重要作用。
2. 加强连接件设计连接件在钢结构中起到连接构件、传递力量的作用。
通过合理设计连接件的类型、尺寸和布置，可以提高连接件的强度和刚度，从而改善钢结构的力学性能。
此外，合理选择连接件材料和施工工艺也是改善钢结构力学性能的关键。
3. 结构减重设计结构减重设计是在满足结构强度和稳定性要求的前提下，通过合理的结构布置和构件尺寸优化等手段减轻结构自重。
混凝土结构的强度评定方法
混凝土结构的强度评定方法一、引言混凝土结构的强度评定是建筑工程中非常重要的一环，通过评定混凝土结构的强度，可以保证建筑物的使用安全和寿命。
本文将从以下几个方面介绍混凝土结构的强度评定方法：混凝土强度等级划分、混凝土结构的现场检测方法、混凝土结构的试验方法、混凝土结构的评定标准和评定结果的判定。
二、混凝土强度等级划分根据混凝土的抗压强度等级，可以将混凝土分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等10个等级。
其中，C15表示混凝土的28天抗压强度为15MPa，C20表示混凝土的28天抗压强度为20MPa，以此类推。
三、混凝土结构的现场检测方法1.超声波检测法超声波检测法是一种常用的混凝土结构现场检测方法，可以通过超声波检测仪对混凝土结构进行检测，检测结果可以反映混凝土结构的质量和强度。
2.钻孔取心法钻孔取心法是一种通过钻孔取混凝土样品的方法进行检测的方法，可以得到混凝土结构的压缩强度、抗拉强度等指标。
3.电阻率法电阻率法是一种通过测量混凝土结构中电阻率的方法进行检测的方法，可以得到混凝土结构的抗压强度等指标。
四、混凝土结构的试验方法1.压缩试验压缩试验是一种通过在混凝土样品上施加压力的方法进行试验的方法，可以得到混凝土的抗压强度等指标。
2.拉伸试验拉伸试验是一种通过在混凝土样品上施加拉力的方法进行试验的方法，可以得到混凝土的抗拉强度等指标。
3.弯曲试验弯曲试验是一种通过在混凝土样品上施加弯曲力的方法进行试验的方法，可以得到混凝土的抗弯强度等指标。
五、混凝土结构的评定标准混凝土结构的评定标准包括国家标准和地方标准，一般采用国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GBJ10-89）进行评定。
六、评定结果的判定混凝土结构的评定结果可以根据评定标准进行判定，一般分为合格、不合格和待定三种结果。
合格表示混凝土结构的质量和强度符合标准要求，可以正常使用；不合格表示混凝土结构的质量和强度不符合标准要求，需要进行修补或更换；待定表示混凝土结构的质量和强度需要进一步检测和评定。
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对最终设计的 强度进行详细分析 同一组载荷下 不同设计概念 的比较
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结构强度评估的内容
结构强度评估主要针对风机受力部件的 • 极限强度 • 疲劳寿命 • 屈曲 • 模态
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结构强度评估的方法
结构强度设Leabharlann 方法 • 一般采用计算的方法 • 也可以采用试验的方法 进行部件的疲劳分析 结构强度评估方法 • 对计算报告进行全部或 部分复现 • 对试验报告进行审查,如 果必要的话,进行见证试 验
三个叶根载荷相同和不同时分别对应的 轮毂应力分布
结构强度评估的内容
• 结构 如果采用有限元方法进行强度 分析，要根据结构特点和要分 析的问题选用合理的单元：
单元类型； 单元数量。
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结构强度评估的内容
• 材料 不同材料使用不同的局部安全系数； 根据材料性质不同选取破坏准则；
机械结构部件评估内容-续
• 变桨和偏航系统
技术规格书 装配图、截面图和部件图 设计计算 齿的强度分析
• 主轴
装配图和截面图 强度分析 材料特性
• 轴承
• 主机架
装配图和部件图 设计计算
装配图和截面图 强度分析 材料特性
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机械结构部件评估内容-续
• 齿轮箱 技术规格书（润滑、温度、使用和维护要求、监控设备和附属设 备说明、防腐说明） 装配图、截面图和部件图 扭矩传导结构的强度和变形分析 机械刹车和锁定装置
装配图和部件图 电气和液压系统图 设计载荷和刹车力矩 设计计算 摩擦力矩与温度、垫片材料和磨损的关系
•
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机械结构部件评估内容-续
• 联轴器
装配图和部件图 各部件材料特性 扭矩传递结构的强度分析 试验记录（如必要） 装配图和部件图 技术规格书（特性、使用条件、强 度和变形量） 设计载荷 装配图、安装位置和部件图
风力发电机组结构强度评估
鉴衡认证中心 2007-8-26
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内容
• 评估作用 • 评估内容 • 评估方法
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结构强度评估的作用
• 结构强度是风机安全的重要内容
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2006年8月10日桑美台风在苍南鹤顶山风电场造成的风机损坏
结构强度评估的作用
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结构强度评估的内容
• 对强度分析报告（采用有限元方法）的基本要求：
报告应该与相应的图纸（本身和相邻结构的装配图和截面图）、 技术规格书（生产和材料）一同提交； 报告应有清晰的名称、版本号、时间、编写人； 报告中的名词、符号和单位都应有明确的注释； 报告应详细列出引用的标准、规范或者参考文献； 报告中应包括使用的坐标系、坐标转换关系、单元类型分布和数 量，载荷工况和子工况，载荷施加方式，使用的计算程序； 报告中如果采用了简化的力学模型，应明确说明简化过程； 报告中应包括计算的全部输入数据； 报告中应包括中间过程结果和最终结果的数据。
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结构强度评估的内容
• 疲劳分析方法——S-N曲线
根据Euro code 3和GL《Guideline for the Certification of Wind Turbines》的要求选取S-N曲线； 可以采用其他合理的选取方式。
GL规范中规定的球墨铸铁材料的 S-N曲线，将存活概率从50%提高到 97.7%。
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结构强度评估的内容
• 载荷
要选取对结构安全有决定性影响的载荷工况； 需要考虑共振效果和冲击载荷； 载荷安全系数根据工况选取； 载荷的施加方式要能够正确的反映真实的结构 受力情况； 如果必要的话，需要进行时序计算，时序计 算中要使用合理的载荷 。
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机械结构部件评估内容
• 叶片
材料特性 计算分析 图纸和截面信息 生产工艺 试验报告
• 机舱罩和导流罩
装配图和部件图 材料特性 受力分析
• 螺栓连接
• 轮毂
装配图和截面图 强度分析 材料特性
设计计算 强度分析 安装说明 维护说明 装配图和部件图
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• 液压系统
系统图和电气接线图 与安全相关的部件的列表 设计计算
• 塔架 • 基础（可选）
设计计算 图纸和施工要求 土壤报告（特定场址评估适用）
• 弹性套筒
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电气系统评估内容
• • • • • • • • • • 重要电气设备的功能和维护说明 接线图及保护开关的位置 控制设备的参数和功能 监控设备和电气测量设备的功能说明 重要电气设备（包括传感器和开关）的设计数据和参数 电路图 雷电保护系统图和接地图 紧急供电系统说明 对象：发电机、变流器、变压器 火警系统说明 （如果有）、其他电气设备 并网条件
结构强度评估的内容
• 关注位置 关注位置的选择要有合理的依 据：
结构几何形状； 相关设计（槽、凸台、钻孔）； 施力位置； 焊缝。
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结构强度评估的内容
• 疲劳分析方法
可以使用应力谱和Palmgren/Miner损伤累 积理论进行计算； 如果必要的话，使用应力-时间谱和损伤 累积理论进行计算； 在比对两个设计的时候，可以使用等效应 力谱进行计算； 根据不同的失效后果选取局部安全系数； 可以通过试验的方式进行部件疲劳分析。
根据材料曲线决定是否可以采用线性 分析方法（塑性）。
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脆性材料：最大主应力法则 半韧性材料：最大主应力法则和von Mises 法则 韧性材料: von Mises 法则和最大剪应力法则
低碳钢试件在静拉伸试验中，通 常可直接得到拉伸曲线，即F－ △L曲线，用准确的拉伸曲线可 直接换算出应力应变曲线。
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结构强度评估的内容
• 总则 需要考虑载荷形式、结构几何形状、材料性质对强度的影响； 分析方法不能前后矛盾； 可以采用合理的工程分析方法； 使用数值模拟方法可以进行更精确的分析； 如果必要的话，需要考虑非线性分析方法； 需要采用动力学方法进行分析，如果采用准静力学分析，要考 虑动力放大系数（dynamic magnification factors) 。