基于RBF-SVM的拼宽预应力T梁桥抗弯可靠度分析

目前针对混凝土梁桥结构抗弯可靠度的荷载效应多采用显式功能函数来计算,当采用空间梁格法求解包含次内力的荷载效应时,样本数据离散性较高,验算点法(JC)或Monte Carlo法(MC)无法直接采用。因此基于RBFSVM(radial basis function-SVM),对数据离散型较高的拼宽T梁(含次内力)进行荷载效应的回归分析,构建出了相应的隐函数,且可靠度满足要求。分析结果表明:采用RBF-SVM拟合荷载效应的隐式函数误差符合工程精度要求;仅考虑恒荷载和移动荷载作用的拼宽T梁桥的抗弯可靠指标均大于4.7,满足我国规范要求;考虑钢束二次力作用后的新旧梁片抗弯可靠指标,总体满足国际结构安全度联合委员会(JCSS)建议的可靠度要求。     

钢筋混凝土叠合构件裂缝宽度可靠度分析

钢筋混凝土结构设计规范GB50010-2010版提出钢筋混凝土叠合构件裂缝宽度计算方法,但没给出裂缝的可靠度计算方法.在可靠性分析中应将计算模式、材料参数、承受荷载、几何尺寸视为随机变量.本文结合可靠度设计基本理论,利用可靠度计算通用方法 JC法,计算出正常使用状态下钢筋混凝土叠合构件裂缝宽度可靠度指标.     

钢筋混凝土结构随机时变抗力及其可靠度分析

本文基于随机时变钢筋混凝土结构的变化规律,以及相应的随机时变抗力模型及其计算方法,建立了随机时变钢筋混凝土结构的静力可靠度理论与计算方法。为了处理时变荷载与时变抗力的可靠度问题,提出了随机时变钢筋混凝土结构的时变超越率的计算法,以及随机时变界限法。     

利用随机投点法求可靠指标

基于可靠指标的几何涵义,运用随机投点法原理,提出了计算高度波动非线性功能函数的可靠指标和设计验算点的全局优化算法.该法避免了传统的可靠度分析方法(JC法)对高度波动非线性功能函数计算不收敛的麻烦,且该法不需要对功能函数求导,无需对非线性功能函数作线性化近似处理,从而提高了结构可靠度的计算精度,扩大了其适用范围,为结构可靠度分析提出了一种新的思路.最后通过实例证明了该方法的有效性和可操作性.     

多层多跨框架失效机构的可靠度计算

本文提出了计算一般相关随机向量空间中结构可靠度的向量分割法,并针对多层多跨框架失效机构的可靠度计算提出了近似计算方法——广义向量分割法。这两种方法计算简便,结果可靠,便于编制计算机程序。     

流砂稳定性可靠度分析

通过结构可靠度计算的JC法、迭代计算过程及其在流砂稳定性计算中的应用分析,建立了流砂稳定性可靠度分析的基本模型,并附以工程实例,用Excel进行迭代计算,验证了结构可靠度JC法在流砂稳定性分析中的可靠性及高精度,对基坑工程有一定的参考价值.     

基于Matlab优化工具箱对钢管混凝土轴压短柱的可靠度分析

从可靠度指标β的几何意义出发,将服从任意分布的随机变量Xi映射为标准正态随机变量Yi,建立在标准正态空间中求解β的优化模型。利用M atlab优化工具箱,对《钢管混凝土结构与设计规程》CECS28:90(1992)中轴压短柱承载力公式进行了可靠度分析并与JC法计算结果进行了比较,结果表明,本文计算的可靠指标与JC法计算可靠指标一致,且计算简便快捷.     

计算结构可靠度的JC法改进方法

基于JC法求解结构可靠度的思想,提出一种新的计算方法.借助JC法中验算点的概念和可靠指标的几何意义,通过确定可靠指标的迭代初始值,改进可靠指标的求解过程,克服了JC法求解结构可靠度时可能存在的迭代不收敛的情况,达到求解稳定和收敛速度快的目的.通过算例表明,该法计算效率较好,结果可信.     

退化结构时变可靠性分析的随机过程新模型

由于外部荷载和内部材料复杂时变特性的影响,服役结构的性能退化机制复杂.引入具有独立增量特性的Gamma过程来描述结构抗力的单调退化特征,采用Poisson随机过程和Bernulli随机过程分别描述了结构所受荷载的变化,建立了抗力-荷载双随机过程体系;同时,基于穿越率的观点,提出了基于本文新模型的工程结构性能时变可靠性分析的计算方法,推求了结构时变可靠度表达式.分析表明,本文模型能够较好地描述退化结构随时间的抗力退化规律和荷载随机变化过程,可以为基于时变可靠度理论的结构评估和寿命预测提供理论依据.     

验证荷载条件下的在役结构动态可靠度

提出了随机验证荷载条件下的在役结构动态可靠度计算方法，经过实例计算表明了在考虑随机性验证荷载条件下的结构可靠度一般比不考虑这种验证荷载的结构可靠度要高。     

钢筋混凝土梁抗震可靠度影响因素

目的研究钢筋混凝土梁抗震可靠度的影响因素,分析各因素对钢筋混凝土梁抗震可靠度计算的影响规律,为钢筋混凝土梁设计和加固提供参考．方法采用考虑变量随机分布的JC验算点法,对钢筋混凝土梁的抗弯和抗剪可靠度进行计算,统计可靠度随各因素的变化规律．结果梁抗弯可靠度随配筋率和应变速率的增大而增大,随荷载比的增大而减小．梁抗剪可靠度随应变率和剪力增大系数的增加而增加,随配箍率和荷载比的增大而减小．钢筋混凝土梁抗弯可靠度和抗剪可靠度随几何尺寸（宽、高、保护层厚度,箍筋间距）的变化有微小变化或无变化．结论梁抗弯可靠度受配筋率、荷载比以及应变速率的影响较大,受几何尺寸的影响很小;梁抗剪可靠度受配箍率、荷载比、应变速率及剪力增大系数取值的影响较大,不受几何尺寸的影响．     

验证荷载条件下的在役结构动态可靠度

提出了随机验证荷栽条件下的在役结构动态可靠度计算方法,经过实例计算表明了在考虑随机性验证荷载条件下的结构可靠度一般比不考虑这种验证荷载的结构可靠度要高。     

结构可靠度计算的矩法理论和直接正态化方法

本文系统地讨论了结构可靠度的一个基本理论——矩法理论.提出了较R—F法(JC法)在概念上更明确、在理论上更直观的直接正态化——拉格朗日方法.(简记为D—L法)和直接正态化——拉格朗日——蒙特卡罗方法(简记为D—L—M法),并通过理论分析和实例计算指出了D—L法和p—L—M法结果与R—F法(JC法)结果的一致.     

结构地震可靠度的数值-模拟方法

本文发展了一种数值-模拟方法,计算谱密度不确定非平稳地震荷载下的结构地震可靠度。在该方法中,首先由高斯积分给出了无条件结构地震可靠度的加权和计算公式,然后利用Monte Carlo模拟方法计算高斯点处的条件结构地震可靠度,最后得到无条件结构地震可靠度。文中计算了一个单自由度结构的地震可靠度,并与直接模拟结果进行了对比分析,分析表明,数值-模拟方法具有良好的精度和效率。     

砼轴压构件时变可靠性的敏感度研究

分别给出了结构可靠度指标对随机变量的“分布参数”和“极限状态方程参数”的敏感度定义，用改进的JC法计算砼结构可靠度(包括时变与非时变)，用Matlab编制了计算敏感度的通用程序，并以砼轴压构件为例进行了计算。结果表明：与非时变相比，时变可靠度指标对“分布参数”的敏感程度发生了显著的变化。这对于设计、施工以及维修均具有重大的参考价值。     

基于模糊失效准则的混凝土结构横向裂纹可靠度

针对现行国家标准尚未给出混凝土结构构件正常使用极限状态下目标可靠度指标的情况,提出了基于模糊失效准则的混凝土结构构件正常使用状态下的可靠度分析方法。构造混凝土模糊隶属函数,通过建立等效功能函数方法使混凝土结构模糊可靠度问题转化为传统可靠度计算问题。通过JC法求解,计算出正常使用状态下混凝土结构构件横向裂纹的模糊可靠度指标。与传统分析方法相比,考虑模糊性后混凝土结构可靠度下降,这点为今后混凝土结构设计提供理论支持。     

水工钢闸门主梁失效模式间相关性分析

分析了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏3种主要的失效模式.推导了不同失效模式中含有不完全独立亦不完全相关的随机变量时失效模式间相关系数的计算公式.采用JC法计算了主梁不同失效模式的可靠指标及其敏感性因子.在此基础上,采用Ditlevsen窄界限公式计算了水工钢闸门主梁的体系可靠指标.结果表明所提出的失效模式间相关系数计算公式更具有一般性,它既可以考虑不同失效模式中含有相同随机变量时的相关性,也可以分析不同失效模式间包含相关随机变量的相关性.该公式为Ditlevsen窄界限公式计算结构体系可靠度提供了有益的补充.如果忽略了失效模式间的相关性,水工钢闸门主梁的体系可靠度水平将会被低估.Ditlevsen窄界限公式计算的主梁体系可靠度范围非常小,它完全可以满足一般情况下主梁体系可靠度计算精度的要求.     

单层网壳结构随机缺陷模态法研究

随机缺陷模态法是分析网壳结构缺陷的常用方法,传统的方法以节点位移为随机变量进行缺陷结构的稳定性分析,为了使理论上更加合理及能够考虑初应力的影响,本文选取结构的基本参数(杆件长度、钢管外径、弹性模量、钢管厚度)为基本的随机变量。根据这种思想,通过数值计算发现了杆件长度对结构稳定承载力的影响最为显著,拟合了网壳结构极限承载力的概率分布,确定了规范规定的可靠度指标下的临界荷载标准值。     

动态可靠度计算中的荷载研究

动态可靠度需考虑荷载随时间的变化,而建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中所给的荷载是基于设计基准期得到的固定值.通过计算不同目标基准期内的最大荷载随机变量的统计参数,从而得到不同目标基准期内的荷载标准值.为了利用荷载规范所给的荷载值,将该标准值与设计基准期所对应的标准值进行比较,就得到不同目标基准期内的荷载修正系数,再将荷载规范中的荷载乘以修正系数后,就能得到计算不同目标基准期的可靠度所对应的荷载,从而在动态可靠度的计算中考虑荷载随时间变化的影响.应用该方法,计算了各种荷载在不同目标基准期的荷载标准值修正系数.该方法解决了动态可靠度中的荷载变化问题.     

平面刚架极限分析的解析法研究

根据结构极限分析定理,提出了计算刚架极限荷载的荷载增量法、线性规划法.荷载增量法引入动态单元定位向量的概念,根据结构塑性铰出现的位置依次更改其对应的单元定位向量,通过循环迭代计算结构极限荷载.线性规划法是一种在一定结构约束条件下求函数极值的方法.通过平移变换并引入松弛变量,可以将极限荷载问题转化为标准线性规划问题,用单...