文档介绍：基于随机响应面法的结构可靠度研究摘要利用混沌多项式将结构位移表示为标准随机变量的函数,进而建立土木工程领域存在大量不确定性因素,考虑不确定因素对土木工程安全性的影响是土木工程学科的一个十分重要的研究方向。对于工程结构来说,可靠度表征了结构有效地承受荷载和耐受环境而正常工作的能力,因此如何有效地计算工程结构的可靠度具有重要的现实意义。本文引入随机响应面法来模拟结构随机参数与响应量之间的关系,并了与结构失效准则相对应的极限状态函数,结合几何法提出了结构可靠度分析的随机响应面法计算格式。由此,分别研究了基于随机变量模型和基于随机场模型的随机响应面法的结构可靠度计算方法,并与结构可靠度计算的摄动随机有限元法、蒙特卡洛有限元法等进行了比较分析和相互验证。算例分析表明本文方法同时适用于随机场小变异和大变异的情况。由于各配点均来自于高概率区域并使均方差最小化,从而可通过少量的样本计算获得较高的精度;与同属抽样模拟的蒙特卡洛有限元法相比,本文方法在保证模拟精度的前提下,大大降低了模拟样本的数量,计算效率显著提高。关键词:结构可靠度随机响应面法随机场级数
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坪舻湖秽论文作者躲而私、导师躲扣暾荚乱匀广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明学位论文原创性声明学位论文使用授权说明占月“日囱即时发布本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下完成的,研究工作所取得的成果和相关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容;按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。论文作者签名:请选择发布时间:口解密后发布C苈畚男枳⒚鳎⒃诮饷芎笞袷卮斯娑
应量统计特征值时可达到任意精度。为了提高募扑阈剩琋境妒灰第一章绪论引言随机结构分析方法工程结构在长期的使用过程中,需要安全地承受各种荷载和环境作用。而结构的材料性能和荷载本身所具有的随机性,以及结构在规划、设计、施工和服役过程中所存在的各种误差使得结构安全、可靠的概念只有统计或概率上的意义。而随机性通常可用随机变量、随机过程和随机场来模拟。随机变量是其中最简单的模型,它只反映了参数在其均值处的波动。随机过程则描述了参数随时间而变化的特性,而随机场反映了参数在空间位置上的变化特性。当随机场的相关长度趋于无穷大时,随机场则变为随机变量模一般而言,结构的可靠性包含结构的安全性、适用性和耐久性三方面的内容。结构的可靠性常用可靠度来度量。而工程结构的设计目标,就是在可接受的概率水平上,保现行的结构设计理论只考虑了结构所受到的内外因素的随机性,利用概率理论确定一些重要物理参数的数值大小,但在随后的结构计算中却忽略了上述物理参数的随机性,仍按照确定性理论进行结构分析和计算,所以通常的确定性分析是在忽略各种因素不准确,其后果将造成材料的浪费,或导致结构在高失效风险下运行甚至造成结构的破由此,基于可靠度理论的工程结构设计理论便成为结构工程学科发展的必然趋势。可靠度表征了结构有效地承受荷载和耐受环境而正常工作的能力,如何有效地计算工程结构的可靠度具有重要的现实意义。而在求解结构可靠度时,首先需要通过随机结构分析来确定结构的极限状态方程。因此,本章首先将简单回顾一下随机结构的分析方法及可靠度的计算方法。随机结构的分析方法大致可分为统计和非统计两类。前一类方法主要是指甤模拟挚沙莆K婊D夥椒ā浠舅枷胧嵌阅P突蚬痰墓鄄旎抽样试验来计算所求参数的统计特征值。理论上,只要样本数足够多,诩扑阆广西大学司哒莆宦畚基于随机响应面法的结构司岔度研究型。证结构在规定的设计使用年限内能满足预定的功能要求。随机性的基础上所进行的近似分析。这种简单而粗糙的处理方法可能会造成计算结果的坏。
位移响应,而是将位移表示为预处理随机脚涌占涞幕蛄坑氪ㄏ凳嘶南定的精度。由此利用刚方法可导出一组与位移混沌多项式分解表达式中待定系大,导致计算效率非常低,很难用于实际工程结构的随机分析【R虼耍于结构的自由度数,而汲龅姆匠淘抖嘤诮峁沟淖杂啥仁緇嗍。为了计算结世纪年代初,,鷈蚆从理论上证明上述表述方式对于任意二阶随机过程能达到任意给量的概率信息【弧A硗猓琱痔岢隽嘶谔卣鹘獾募妒箍7椒ā,