基于迭代自適應(yīng)響應(yīng)面法的結(jié)構(gòu)體系可靠度研究.pdf

1、不含交叉項和完全二次型的二次多項式傳統(tǒng)響應(yīng)面法的應(yīng)用最為廣泛,但是它們在效率和精度兩個方面往往不能兼得。考慮交叉項的自適應(yīng)響應(yīng)面法則可以在這兩個方面之間達到一個很好的平衡。為進一步提高精度要求,通過引入多次更新樣本中心思想和迭代收斂準(zhǔn)則,本文對考慮交叉項的自適應(yīng)響應(yīng)面法進行了改進。對4種不同類型的數(shù)值算例分析可知:改進之后的考慮交叉項的迭代自適應(yīng)響應(yīng)面法效率較高,且計算結(jié)果精度得到提高。
　　基于響應(yīng)面法的結(jié)構(gòu)可靠度分析,較多針對

2、于僅含有一個功能函數(shù)的單一失效模式的構(gòu)件可靠度情況,并能得到較理想的結(jié)果。然而,對于經(jīng)典體系可靠度和一般體系可靠度問題而言,往往含有多個功能函數(shù)。學(xué)者們往往通過引入多重響應(yīng)面的方法對其進行處理,卻丟失了響應(yīng)面法在效率和精度這兩方面的優(yōu)點?；诘葍r極值事件理論,可將經(jīng)典結(jié)構(gòu)體系可靠度問題和一般結(jié)構(gòu)體系可靠度問題均轉(zhuǎn)化為僅含一個功能函數(shù)的簡單等價可靠度問題形式,從而可使響應(yīng)面法能在體系可靠度分析中得以很好地運用,即保證了運算效率,又可得到滿

3、足精度要求的結(jié)果。因此,本文將改進后的考慮交叉項的迭代自適應(yīng)響應(yīng)面法與體系可靠度分析相結(jié)合,構(gòu)造了基于迭代自適應(yīng)響應(yīng)面法的體系可靠度分析方法,并為之設(shè)計了實現(xiàn)步驟。本文通過5個不同類型的算例對建議算法進行了驗證,結(jié)果表明:本文建議方法合理有效,且具有較高的精度和效率。
　　本文針對某一實際工程網(wǎng)架結(jié)構(gòu),首先進行了ANSYS有限元建模和結(jié)構(gòu)靜力分析。經(jīng)分析可知:該結(jié)構(gòu)在線性靜力分析時,結(jié)構(gòu)性能良好;在非線性靜力分析時,結(jié)構(gòu)承載能力較

4、高。然后,采用本文建議的結(jié)構(gòu)可靠度分析方法對該結(jié)構(gòu)進行了4種不同工況的體系可靠度分析,結(jié)果表明:該結(jié)構(gòu)體系具有較高的可靠度。本文又分析了雪荷載隨機變量對該結(jié)構(gòu)體系可靠度的影響,結(jié)果顯示雪荷載均值和積雪分布系數(shù)對其影響較大。
　　最后,本文對結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度和體系可靠度的關(guān)系進行了探索性研究,這部分可以看作是對基于結(jié)構(gòu)體系可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法或者直接基于體系可靠度結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究的初步探索性研究。本文將體系可靠度分析方法和基于構(gòu)件