改进的响应面法及其在可靠度分析中的应用

分析了常用的基于响应面迭代的响应面法之不足，提出了改进的响应面法——一阶可靠性方法一响应面法二步法。该方法在第一步计算中用一阶可靠性方法求解可靠指标，用差分法或有理多项式法来求解求导数值，不需形成显式功能函数。然后，在一阶可靠性方法的验算点处进行常规的响应面拟合，并对此响应面用一阶可靠性方法、二阶可靠性方法或蒙特卡罗模拟法求解可靠指标。此方法在整个求解过程中只需拟合一个响应面，实例计算表明，该方法在计算精度及效率上均比常用的基于响应面选代的响应面法有所提高。     

蒙特卡罗法在边坡失效概率计算中的应用

为了定量地掌握蒙特卡罗法中抽样次数对固定滑动面失效概率的影响程度,针对两个边坡,分别假定潜在滑动面为圆弧和非圆弧,土体材料的黏聚力和内摩擦角为服从正态分布的随机变量,选取不同的滑动面,进行了不同抽样次数下的计算分析．对比分析发现：对于失效概率为0的滑动面而言,抽样次数的大小对结果没有影响,而失效概率大于0的滑动面,随着抽样次数的增加,失效概率有减小的趋势．     

基于神经网络响应面法的边坡可靠性分析

建立了神经网络响应面，提出了神经网络响应面结合ANSYS数值试验拟合边坡的极限状态方程，进行边坡的可靠度性分析，算例证明该方法具有有效性和优越性。     

岩质边坡稳定的可靠性分析

分析了极限状态涵数的非线性及非连续性对边坡可靠度计算的影响,指出这种影响可能带来的误差,建议对这种复杂的极限状态函数,可采用二阶可靠性方法（SORM）对其进行分析,并用蒙特－卡罗模拟法对春进行验证。     

响应面方法在整体式隧道衬砌可靠性分析中的应用

在特性参数有较多样本时，蒙特卡罗法是目前计算结构可靠度的一种较为准确的方法。但在地下工程中，可以得到的特性参数样本数往往有限，因此，使用响应面方法更具有实际意义。针对铁路隧道整体式衬砌，将响应面方法所得的结果与蒙特卡罗法10万次抽样结果进行了对比分析，发现除了弯矩为零附近的截面外，其他截面上二者有较好的一致性，显示响应面方法应用于隧道衬砌可靠性分析是可行的。     

RBF网络模型响应面法用于边坡稳定性分析

建立了基于RBF(径向基函数)网络模型的响应面方法,用以解决实际工程中常用的功能函数无法明确表达的可靠度计算问题,介绍了该方法的建立过程,并将其应用到膨胀土大坝的稳定性分析中,表明用RBF网络模型的响应面方法预测边坡稳定性是可行的。     

MSARMA法在边坡稳态概率分析中的应用

阐述了边坡稳定性评价计算MSARMA法和Monte-Carlo法的耦合方法和过程，研究表明，该方法实现了确定性理论和不确定性理论的有机耦合，适用于具有复杂岩体结构的高陡边坡的稳定性评价。     

Monte-Carlo抽样法在边坡可靠性分析中的应用研究

针对复杂边坡可靠性分析时,功能函数具有高度非线性和隐式表达的特性,为克服传统边坡可靠性分析解决此类问题的不足,将Monte-Carlo重要抽样与响应面法相结合,利用响应面法实现边坡极限状态函数的显式表达,并确定设计验算点,以该点为新的抽样中心应用Monte-Carlo重要抽样计算边坡的失效概率。通过两个算例进行了分析,结果表明:该方法在保证精度的同时提高计算效率,适于解决含有大量随机变量的复杂边坡工程可靠性分析。     

边坡可靠性评价的向量投影响应面研究及应用

岩土体的力学参数存在一定的随机性,当进行边坡稳定可靠性评价时,当功能函数不能用显式表达时,响应面法成为计算可靠度指标的重要方法。将向量投影响应面法与有限元强度折减法相结合,研究隐式功能函数边坡工程稳定可靠度计算方法。首先利用强度折减法结果拟合稳定系数计算方程从而代替隐式方程,并建立极限状态方程,然后进行向量投影以确定展开点和抽样点,进行近似方程的拟合、验算点和可靠度指标的计算,直到计算达到收敛。通过与不同计算方法进行对比,表明区别于通常以插值点为中心展开生成样本点的向量投影取样法的准确性和合理性,该方法可使可靠性分析次数显著减少,改善了对非线性程度较高的极限功能函数求解可靠指标的收敛性。同时,将该方法应用于杭兰高速公路大水田边坡的稳定可靠性分析当中。     

边坡可靠度分析的随机响应面法及程序实现

提出分析相关非正态变量可靠度计算问题的随机响应面法,采用Nataf变换成功地解决输入变量相关时随机响应面法的配点问题及可靠度计算问题。推导4～6阶Hermite随机多项式展开的解析表达式,并编写基于C#语言的随机响应面法计算程序。以岩质边坡平面滑动破坏模式为例证明随机响应面法在边坡可靠度分析中的有效性。研究结果表明,基于Nataf变换的随机响应面法能够有效分析含有相关非正态变量的边坡可靠度问题。随机响应面法的计算精度优于传统的FORM方法,其计算效率高于传统的蒙特卡罗模拟方法,其收敛性在数学意义上是有保证的。随机多项式展开的阶数几乎对边坡安全系数均值的估计没有影响,但是在边坡失效概率的计算中要选择适当的随机多项式展开的阶数。在基于随机响应面法的可靠度分析框架内,边坡安全系数计算和可靠度分析2个过程分开独立进行,同时计算安全系数和失效概率能够更加系统地进行边坡稳定性分析。研究成果为拓展随机响应面法在边坡可靠度分析中的应用奠定了一定的基础。     

一种与蒙特卡罗法及JC法相结合的响应面法

指出响应面法、蒙特卡罗法以及JC法是结构可靠度分析中常用的方法,通过响应面法与蒙特卡罗法和JC法相结合,提出一种迭代格式的响应面法,进行结构可靠度分析,数值算例表明该方法的正确性和较好的计算效率以及精度。     

基于响应面法的大跨度悬索桥可靠度分析研究

为解决传统响应面法在分析大型复杂结构可靠度时可能遇到的不收敛或者误差较大的问题,通过对迭代步长取值的改进,提出了基于改进响应面的悬索桥结构可靠度分析方法。以某大跨度悬索桥为分析对象,分别采用改进响应面法和基于响应面的蒙特卡罗法分析了扁平钢箱梁的静力可靠度。计算结果表明,采用改进响应面法可以较准确地计算悬索桥在活荷载作用下的静力可靠指标,而基于响应面的蒙特卡罗法计算误差较大。另外,分析结果还表明,悬索桥的可靠指标计算应考虑几何非线性的影响。     

响应面法在玻璃幕墙可靠度分析中的应用

玻璃幕墙结构在台风作用下,常常发生破环和脱落,造成经济损失,严重威胁人民的生命财产安全.在易受台风袭击的沿海城市,对玻璃幕墙进行各种可靠度的研究和分析,是幕墙抗风设计中的一项重要内容,为工程施工提供可靠的理论依据.根据玻璃幕墙结构可靠度研究进展和台风的特性,将二次多项式序列响应面方法引入玻璃幕墙台风作用下的可靠度分析,采用基于石沅台风风谱的时程风载进行结构分析和计算,得出台风作用下的可靠度指标,并与一次二阶矩法和蒙特卡洛方法进行对比,得出一些重要的结论.     

基于径向基函数响应面法的岩质边坡可靠度分析

岩质边坡中存在多种变异性,需要进行岩质边坡的可靠度分析。将数值分析法与可靠度分析的响应面法相结合,进行了岩质边坡稳定的可靠度分析。利用径向基函数网络(RBFN)的全局适应能力强的特点,在响应面法中,以径向基函数网络为响应面函数,将隐式的功能函数显式化。通过对每个响应面新增一个样本点的方法进行样本点的生成及响应面的迭代,计算表明:基于径向基函数网络的响应面法具有较高的计算精度及效率,可以适用于基本变量数较多的可靠度分析问题;本文的边坡算例中,第2层岩体的强度参数对边坡的可靠指标影响最大,而其他参数对可靠指标的影响则相对较小。     

响应面法在隧道衬砌结构可靠度分析中的应用

  在进行结构可靠性分析中,荷载效应统计特征分析是一个比较复杂的问题,特别是在地下结构的可靠度分析中。采用有限元响应面方法计算隧道衬砌结构荷载效应的统计特征,并结合可靠度计算的分位值法进行结构可靠指标的计算。     

基于响应面法的土方机械工作装置强度可靠性分析

利用随机有限元可靠度方法,对土方机械工作装置强度可靠性分析进行了应用研究。将工作装置的尺寸、载荷和材料性质等视为随机变量,运用响应面法,结合有限元分析结果,构造功能函数的二次多项式,再运用一般可靠性计算方法求解响应面函数的可靠度。对某ZL50型装载机工作装置动臂的强度可靠度进行了计算。     

重庆江北机场铸钢节点可靠性分析与响应面法实现

以重庆江北国际机场新航站楼工程为背景,对其主楼钢桁架的铸钢节点(以三肢铸钢节点ZG-2c为例),编制APDL语言程序实现参数化建模,并利用有限元软件ANSYS的统计分析模块(PDS模块),采用基于概率理论的数值模拟方法——响应面法(RSM),对铸钢节点这类实体结构进行可靠性分析。根据有限元单次运算的结果,选取不同的失效应力作为强度限值,获得铸钢节点相应的失效概率及可靠度指标。分析表明:铸钢节点工作状态是安全可靠的;由各随机变量的相关系数及影响程度比值,明确了影响铸钢节点工作性能各因素的显著性程度;最后探讨了对于类似节点失效模式选取时需要注意的原则。     

响应面法在结构可靠度分析中的应用研究

响应面法可以应用于大型复杂结构隐式极限状态方程的可靠性分析,然而至今可靠度响应面法的计算精度仍是未完全得以解决的问题.本文分析了响应面法计算结构可靠度的实质,指出了已有可靠度响应面法研究中存在的认识误区,并揭示了可靠度响应面法计算误差的真正原因.在此基础上,提出了改进响应面法用以解决传统响应面法收敛失败和计算误差大的问...     

随机响应面法在单桩沉降可靠性中应用

应用基于概率配点的谱随机有限元分析方法——响应面法(SRSM)来详细分析单桩沉降的可靠性,该方法的优势在于有限元计算和随机分析计算不耦合,即可把通用有限元程序作为黑箱进行求解,并且可用少量的样本计算获得较高的计算精度。该文以一混凝土理想弹性桩在线性土体中为例,算例表明了该方法的优越性和良好的实用性。     

蒙特卡洛法网络模拟及其在岩体边坡稳定分析中的应用

针对工程实际中遇到的岩体边坡稳定问题，运用岩体结构面网络模拟技术对现场岩体结构面进行模拟以进行分析和计算：而网络模拟技术的一个典型代表是蒙特卡洛模拟：应用蒙特卡洛计算机模拟程序及模拟结果，能够比较清晰和逼真的再现现场结构面的各项几何特征，例如节理分布、岩体连通性等等，从而为进一步的边坡稳定分析做准备。在实例计算中，选取某实际工点进行了分析。