文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
可靠性指标的参数估计
姓名:杨葵
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:寇新建
摘要靠度检测时,所需的试件数应大于等于。、、⒃诳煽慷壤砺鄣姆⒄构讨校颐歉嗟氖枪刈⒂诳煽慷鹊募本文对变量相关时的可靠度计算进行了多方面的探讨,给出了结构可靠度的几何表示法,为变量相关时可靠度置信区间的计算奠定了算,而忽视了可靠度置信区间的计算。本文对结构可靠度置信区间进行了比较充分的探讨。包括变量互不相关和相关情况下可靠度置信区间的计算,都给出了相应的计算公式。并通过对结果的进一步研究,指出了试件数对结构可靠度和失效概率的影响。得出了一一当试件数时,试件数对失效概率的影响较大;当时,试件数对失效概率的影响较小,可以忽略一一的结论。这也就表明在对结构进行可本文对结构可靠性中的重要参数可靠性指标进行了多方面的的研究。包括考虑相关问题的参数估计,参数的区间估计,结构体系的相关系数矩阵的计算。基础。并提出了一种新的方法一方差莫尔圆法,该方法从实质上探讨了变量相关时的可靠度计算如何转换成变量互不相关的可靠度计算,并保证计算的准确性。、/。本文还通过对外部荷载等随机变量的统计分析来反演结构内部情况。给出了结构内力协方差阵和结构体系相关系数矩阵的计算过程。在计算结构体系可靠度时,对于结构体系相关系数不等的情况下,我们采用的计算公式都有平均相关系数的的计算,这涉及到结构相关系/●,、
一弓舔代捕捐,绷仲计【关键词】结构可靠性,置信≤诗,相关系数矩阵。数矩阵的计算。从本文给出的计算过程可以较准确的计算出结构内力协方差阵和结构体系的相关系数矩阵,从而可以看出结构内部的相关情况,为结构的设计提供依据,对于方差大的杆件和杆件截面,可以作重点加以设计,也为计算结构体系的可靠度提供了比较准确的结构体系相关系数矩阵。Ⅱ●
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,设计人员处理的是非确定性问题,这些不确定性主要由以下原因造成:由于施工条件及质量控制等因数的影响,实际的结构尺寸,配筋及材料强度均有不同程度的变异;所采用的计算简图和计算理论与实际情况有一定的偏离;建成后的结构承受荷载及所处的环境带有一定的随机性。传统上为了解决这种非确定性,便引入了安全系数的概念,从而产生了安全系数构造物规模越大,则安全系数稍有差别,对构造物的安全性和费用影响就越大安全系数法中安全系数在很大程度上由设计者根据经验来确定,带有一定的不确切性或盲目性。特别是运用新材料对新产品的设计更是如此。一般地说,采结构失效的发生。相反,这却造成了结构重量的增加,材料的浪费和结构性能的降低。另外,安全系数不能作为定量表示安全度的尺度,安全系数为慕峁沟安全度不一定比安全系数为慕峁沟陌踩ǘ却蟆K孀沤峁构こ痰姆⒄梗厝坏致产生定量地合理地测定结构安全莸囊G蟆S谑墙峁构こ桃肓丝煽慷鹊母念。其设计也发展到了基于概率统计的可靠性设计。法来处理这种不确定性。在这种方法中,安全系数往往成为关键问题。这是由于用大的安全系数是正确的,它能够减少结构失效的机会。然而,这并能绝对防止上簿交通大学硕士学位论文上海交通大学硕士学位论文●’,
.煽啃怨こ涛侍内,在规定的条件下,完成预定功能的概率“。可靠性设计有两个主要的工作可靠度或破坏概率的计算决策研究。另外,结构可靠性的提高将引起费可靠性设计是处理不确定性的一种方法,但这种方法不是在所有情况下都是最佳的。为了有效地进行可靠性设计还有不少问题需要解决。A饲蟮盟婊淞康姆植迹匦攵悦扛霰淞康母怕史植冀性怂悖庵我们所采用的结构计算公式往往具有相当大的误差同时,在现有的研究水平上,也有不适应用这种方法的工程问题。如果我们所用的设计法误差很大,则即使详细地进行破坏概率计算,其意义也值得怀疑。用精度低的破坏概率作重要决策,则是极其危险的。结构可靠性工程问题除了上述的可靠性设计外,还有一类问题,即结构可靠性检验。这一类问题研究的是对已有结构大量实测数据进行分析来判断结构的可靠性。以下章节将对此问题做进一步分析。从上述分析可知,结构可靠性工程ㄉ杓坪图煅所处理的都是一些随机变量或随机过程。对这类问题的研究必然基于数理统计的一般理论,特别是统计检验理论在可靠性检验问题中有广泛的应用。可靠性工程的数量指标都要用概率统计理论的术语来精确的描述。已有结构的可靠性指标评定都要用到现场统计数据利用统计检验的方法得到。可以说没有概率统计检验理论就不可能有可靠性在结构工程中,可靠性指的是在规定的时间内缟杓苹计谖,在规定的条件下I杓啤⒄J┕ぁ