時變可靠度及高效求解結(jié)構(gòu)體系可靠度的新方法.pdf

1、結(jié)構(gòu)可靠度理論分析是工程結(jié)構(gòu)進行設(shè)計、安全性評估及維護的基礎(chǔ)和前提。既有結(jié)構(gòu)可靠度分析主要包括兩個層次的內(nèi)容:構(gòu)件可靠度分析和體系可靠度分析，從構(gòu)件可靠度得到結(jié)構(gòu)體系可靠度分析是可靠性研究的重難點。本文主要針對結(jié)構(gòu)體系可靠度分析方法展開研究，主要內(nèi)容如下:
　　1、以概率評估體系為基礎(chǔ)，建立了基于界限法的結(jié)構(gòu)體系主要失效模式識別方法，有效地刪除對結(jié)構(gòu)體系整體失效概率影響較小的失效模式，提高了結(jié)構(gòu)體系主要失效模式識別的效率。

2、　　2、提出了一種高效求解結(jié)構(gòu)體系可靠度的新方法。該方法利用結(jié)構(gòu)分析原理，推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)單元的安全余量函數(shù)并求出其對應(yīng)的失效概率，拆除失效概率最大值對應(yīng)的桿件并施以虛擬力形成新的結(jié)構(gòu)，再對新的結(jié)構(gòu)重新分析。循環(huán)上述步驟，直至結(jié)構(gòu)形成機構(gòu)為止，并利用構(gòu)件的失效概率計算結(jié)構(gòu)體系可靠度。算例表明，該方法計算過程簡單、計算量小、計算精度較高，可以獲得結(jié)構(gòu)的失效路徑，可用于大型結(jié)構(gòu)體系可靠度計算。
　　3、考慮構(gòu)件抗力隨時間變化的特征，在抗力獨

3、立增量過程假定的基礎(chǔ)上，建立了完整的抗力隨機過程分析模型。將構(gòu)件的服役期間離散成若干等分時段，然后根據(jù)可靠度理論求解構(gòu)件在服役期內(nèi)時變可靠度。計算分析表明，本研究提出的方法簡便易行，結(jié)果與重要抽樣Monte Carlo方法相一致，可為既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件時變可靠度分析提供有效的方法。
　　4、基于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的整體到局部分解思想，構(gòu)建一種由構(gòu)件、子系統(tǒng)時變可靠度到結(jié)構(gòu)體系時變可靠度分析方法。研究結(jié)果表明:該分析方法得到的結(jié)果與ANSYS蒙特卡