题目：港口大型机械钢结构概率安全评定方法研究

随着我国经济的快速发展，国内各生产任务量也逐年增加，设备使用率不断提高，港口设备体现出新的特点：投资大、效益大，若出现事故损失大、国际影响非常坏。同时我国港口设备进入服役中后期或超期服役阶段比例达30％（总资产百亿数量级）之多，进入事故多发阶段。如何保证港口设备的安全、可靠、合理延寿是港口安全管理工作需要解决的重要问题。为此，本文围绕港口大型机械钢结构概率安全评定方法展开研究，对掌握港口大型机械钢结构安全状况和指导港口设备安全管理具有重要意义。主要研究内容如下：1. 根据GB2038-91对港口起重机械钢结构常用材料16Mn钢断裂韧性进行测试，计算获得断裂韧性值，并对数据进行数理统计分析，同时利用试验测得的P-Δ曲线建立了适合其材料特性的失效评定曲线。2. 对近年来失效概率的各种计算方法根据各方法的特点和原理将其归纳为数值积分法、数值模拟法、近似求解法和统计估计法四大类，同时从需要的参数、获得参数的方法、求解方法、计算量、解的精度以及运行成本等六个方面对各方法进行了对比分析，明确了各方法的优劣。同时对港口设备关键点大应力、无检测裂纹的情况失效概率计算方法进行了研究，并用实例进行了分析。3. 通过对等保留系数和等失效率等级评定图建立的研究，建立了16Mn钢的等保留系数和等失效率等级评定图，并说明了各评定图的评定步骤，为港口设备的安全等级评定提供了参考。4. 利用VC++高级语言完成港口大型机械钢结构安全评定软件SAF1.0的编制，该软件包括了不同缺陷类型和不同载荷模型的确定性和概率性安全评定两部分，大大减少了评定计算的时间，提高了效率。5. 利用概率安全评定理论对某港在役集装箱桥吊进行了静载和疲劳条件下的概率性安全评定，并与确定性评定结果做了比较，并通过评定结果提出了建议检修周期，同时利用敏感性理论对设备进行了敏感性分析，分析得到缺陷高度、应力和材料的断裂韧性在同一条件下对失效概率的影响程度比较大，可作为评定的主要或关键因素。