系统可靠度约束下平面框架结构的优化设计

以结构系统的可靠度作为结构优化设计的控制参数，用分枝限界法判认主要失效模式。用ＰＮＥＴ法计算结构系统的可靠度，导出了平面框架结构系统可靠度的敏度分析表达式。     

Ⅰ型截面框架结构基于可靠性的优化设计

以结构系统的可靠度作为结构优化设计的控制参数.用改进的分枝限界法判认主要失效模式,用PNET法计算结构系统的可靠度.结构可靠性分析中考虑了轴力效应.导出了平面框架结构可靠度的灵敏度分析表达式.提出最佳矢量型算法,有效地求解了Ⅰ型截面框架结构在系统可靠度约束下的最小重量设计问题;且在其中通过变量连接考虑了薄壁梁的稳定性要求.计算了若干例题,其结果说明了方法的有效性.     

结构系统可靠度约束下的一种结构优化方法

以结构系统的可靠度作为结构优化设计的控制参数。文中的元件内力由有限元法求得，并由计算机自动形成失效模式的安全余量方程；用分枝限界法判认主要失效模式；用ＰＮＥＴ法计算结构系统的可靠度；导出了结构系统可靠度的敏度分析表达式，使高效率进行基于结构可靠性的优化设计成为可能。采用基于约束函数－阶泰劳展开的序列近似规划及非线性规划的对偶理论，导出了求解结构系统可靠度为约束的最小重量设计问题的优化迭代公式。若干例题的计算结果表明，本文提出的方法是相当有效的①。     

半刚接钢框架系统刚度的可靠性分析

将梯度优化法与有限元法相结合,探讨了隐式功能函数可靠度算法,通过算例对比分析半刚接与刚接钢框架系统刚度的主要失效模式,同时用PNET法探讨了节点转动刚度和P-Δ二阶效应对结构系统刚度可靠度的影响.结果表明,半刚接与刚接钢框架的系统刚度的主要失效模式基本一致,层间位移较大形成了结构系统刚度的主要失效模式;半刚性连接对结构系统刚度可靠度的影响较大,并且增大了P-Δ二阶效应的影响.     

结构刚度可靠性的一种分析方法

给出了一种计算结构系统刚度可靠度的方法，导出了结构在随机载荷作用下，刚度失效时失效模式的安全余量表达式。用二阶矩法给出了各失效模式的失效概率及各失效模式间的相关系数，用结构系统的可靠性理论给出结构系统刚度可靠度的区间估计和点估计。     

有限体积法的实体结构疲劳可靠性分析

为了提高实体结构系统疲劳可靠性的计算效率,本文采用有限体积法研究了实体结构系统的疲劳可靠性问题。通过依据累积损伤模型对结构元件的疲劳可靠性进行分析,建立了实体结构系统的分析模型,分析了实体结构系统疲劳失效机理和判别方法。本文利用改进的分支限界法搜索了结构系统的主要失效模式,采用简化的疲劳可靠性分析方法计算了结构系统的疲劳可靠度。通过算例分析,得到的结构系统疲劳可靠度的计算结果在简单界值法的估算范围内,且随着疲劳载荷循环次数的增加可靠度不断减小。该计算结果的趋势是正确的、符合客观实际的,证明了提出方法的正确性,为结构系统疲劳可靠性分析提供理论基础。     

拱坝可靠度分析

为了用可靠度方法进行拱坝安全分析,作者用所提出的弹塑性拱梁分载法进行了超越弹性范围的计算,并按照拱坝的两种破坏模式提出了拱坝的正常使用极限和承载能力极限状态方程。这样,就可用有关变量的统计参数对拱坝坝体结构进行正常使用和承载能力的可靠度分析。此项分析计算与仍在采用的拱坝坝体应力计算之间有一定的连续性,便于在工程界推广。用拱坝弹塑性计算与概率计算相结合的方法来进行综合分析,可以解出此复杂结构体系的系统可靠度。     

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.     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带 TLD 的高层建筑风振响应问题系统研究基础上,建立了运动方程,用第一振型将主体结构展开,针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况,用线性滤波过程生成脉动风谱,用复模态理论和扩阶法进行解耦,获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解.该方法可用于带 TLD 结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计.     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上，建立了运动方程，用第一振型将主体结构展开，针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况，用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解福，获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解．该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计．     

带TLD结构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上 ,建立了运动方程 ,用第一振型将主体结构展开 ,针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况 ,用线性滤波过程生成脉动风谱 ,用复模态理论和扩阶法进行解耦 ,获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解 .该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计     

基于响应面的三维随机有限元法在大型结构可靠度分析中的应用

工程中大型、复杂结构的极限状态方程与输入随机变量的关系往往是未知的,利用响应面法,用一个二次多项式来模拟结构的极限状态方程.首先利用中心复合设计技术获得有关输入随机变量的多组试验点,用这些试验点分别调用有限元程序,可得到相应的多组输出随机变量;然后由已获得的输入、输出随机变量,用最小二乘法来估计二次多项式的参数,即可得到极限状态方程的一个合理近似式;最后用结构可靠度分析中的几何法来计算可靠度指标.对一个重力坝的建基面抗滑稳定可靠度以及坝体单元的可靠度进行了研究,得到了一些重要的结论,指出了提高可靠度指标的途径.算例表明了该方法的有效性.     

弹粘塑性结构面的块体结构可靠度分析

用可靠度理论的验算点法和弹粘塑性结构面的块体理论推导了被结构面和临空面贯穿切割的岩石块体结构的可靠度计算公式,并编制了相应的计算程序。计算工作量较随机有限元法大为减小,精度可满足设计要求。可用以分析岩坡、岩石坝基、地下洞室等三维块体结构的可靠度。     

弹粘塑性结构面的块体结构可靠度分析

用可靠度理论的验算点法和弹粘塑性结构面的块体理论推导了被结构面和临空面贯穿切割的岩石块体结构的可靠度计算公式，并编制了相应的计算程序，计算工作量较随要骨限元法大为减小，精度可满足设计要求，可用以分析岩坡，岩石坝基，地下洞室等三维块体结构的可靠度。     

钢筋混凝土剪力墙结构抗震可靠度分析

本文用随机振动分析法和计算机仿真技术研究了剪力墙结构的抗震可靠度,提出了弯曲型结构的刚度计算公式,推导了计算弯曲型结构抗震可靠度的计算公式,初步实现了用计算机仿真分析结构可靠度代替结构试验的目的。     

剪力墙结构抗震可靠度的随机振动分析和计算机模拟

回顾了国内外结构可靠度理论的现状,对地震动随机模型进行了简单介绍和评述、分别用随机振动分析法和计算机模拟法研究了剪力墙结构的抗震可靠度,提出了弯曲型结构的刚度计算公式,推导了计算弯曲型结构抗震可靠度的计算公式,初步实现了用计算机模拟分析结构可靠度代替结构试验的目的。     

基于改进PNET法的框架结构体系可靠度计算方法

为了实现复杂结构体系的可靠度分析,基于传统的体系可靠度计算方法PNET法,结合响应面法,提出了改进PNET法,应用改进PNET法对某10层单跨钢结构框架进行位移变形可靠度计算.分析结果表明,应用高次项的改进PNET法能有效地计算串联体系的可靠度,同时较之蒙特卡罗法更加节省计算耗时;并且改进PNET法能有效地反映结构体系各失效模式间的相关关系,更好地反映结构体系的性能,利于结构分析和设计.     

钢管混凝土高墩非线性稳定承载能力可靠度分析

为解决结构分析准确性与消耗机时的矛盾,使非线性可靠度分析方法具有工程应用价值,基于响应面与非线性有限元相结合的方法,运用一致缺陷模态法考虑结构的初始几何缺陷,建立了钢管混凝土结构非线性承载能力可靠度分析模型。利用该模型分析钢管混凝土超高墩的非线性承载能力可靠度指标与敏感性系数。通过参数分析方法,系统研究了长细比,偏心距,径厚比,几何非线性与初始几何缺陷对可靠度指标的影响。可以通过对上述因素的有效控制影响钢管混凝土高墩的可靠性。在此基础上,给出了能够有效提高钢管混凝土高墩承载能力可靠度工程措施建议。     

基于等效样本法的系统组件运行可靠性建模

为实现定时截尾试验下基于系统可靠性试验信息的系统组件可靠性建模,在产品修复如新且故障数据独立同分布假设下,根据平均故障间隔时间(MTBF)等于平均故障前时间(MTTFF)提出了一种应用故障总时间法和等效样本法计算组件故障间隔时间,用Johnson法修正故障秩次的系统组件可靠性建模方法。以6台某加工中心定时截尾试验得到的故障数据为例,建立系统组件可靠度模型、组件相互独立假设下系统串联可靠度模型以及系统统计可靠度模型,计算各系统的可靠度和经验可靠度相关指数,从而验证了本文方法的有效性。     

基于均匀设计响应面法的钢框架结构抗震可靠度分析

针对地震作用及结构性能的随机性,通过分析抗震可靠度研究结构的抗震性能,将均匀设计与响应面法相结合,提出了结构可靠度的数值模拟新方法,包括基于均匀设计的响应面法、均匀设计响应面与蒙特卡罗抽样相结合的混合模拟法.结合钢框架结构的抗震可靠度问题,基于ANSYS实现了上述新方法,并与经典的可靠度数值模拟方法进行对比分析.分析结...