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为了提高多变量复杂结构抗震可靠性设计计算速度和精度，本文采用了一种为较理想的计算方法－响应表面法，文中将结构的材料强度和荷载分布视为某特定分布的随机变量，通过少数几个点的随机抽样计算，得到了近似的极限状态函数ｇ（ｘ）我们将这个函数称为响应表面，然后通过二阶矩方法进行了可靠指标计算，得以了满意的结果，更重要的是在计算响应表面ｇ（ｘ）的过程中，本文采用了逐步求精的插值方法，将ｇ（ｘ）在失效设计点附近区 相似文献
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本文给出了自重和地震作用下核电厂混凝土安全壳的可靠性分析方法。首先基于半解析有限环元法和随机振型分析法，用首超概率给出了给定系统参数时安全壳的条件极限状态概率，然后基于此概率用推广的一次二阶矩法求解了考虑系统参数不确定性的安全壳极限状态概率。一个预应力混凝土安全壳的实例分析表明，系统参数的不确定性对安全壳的可靠性有重要影响。 相似文献
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本文利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ数字模拟原理，以同一集系的多条地震加速度时程为输入，利用作者提出的考虑结构低周疲劳特性，首超破坏与累积损伤破坏合一的地震破坏准则，通过时程反应分析，直接统计反应量的随机特征来寻求结构的抗震可靠度，避免了建立地面运动简化模型和求解强非线性随机振动问题带来的近似与误差，在可靠度分析中采用了一次二阶矩的验算点法，将结构抗震可靠性统一到可靠指标β上来分析，便于在工程中实际运用 相似文献
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结构可靠性分析中各类不确定性的综合处理方法 总被引：5，自引：0，他引：5
本文在分析了文［１］推广的一次二阶矩方法的局限性后，利用高阶矩标准化方法进一步将该方法推广应用于含有离散变量及模糊不确定性的可靠性分析中，从而给出了一个结构可靠性分析中各类不确定性的综合处理方法。文中通过几个算例说明了该方法的实用性并初步分析了不确定性对可靠度分析结果的影响规律。最后，作为一个工程算例，对一个核电厂安全壳进行了地震可靠性分析。 相似文献
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将有限元反应及其灵敏度分析与结构可靠度分析的近似解析方法结合起来,可以进行具有隐式功能函数的大型复杂结构的可靠性分析。在基于位移的非线性纤维梁柱单元及其灵敏度直接微分表达式的基础上,通过力学变换、概率变换和反应灵敏度,将结构可靠度计算方法FORM和SORM与有限元方法有机地集成在一起。依据现行抗震设计规范,建立了钢框架结构典型构件承载能力和结构层间变形能力的抗震极限状态方程,利用地震作用的等效随机静力模型,采用非线性有限元静力可靠度方法,对一实际工程结构的抗震可靠度及其灵敏度进行了概率分析和评价,结果表明：尽管在大震作用下该结构的层间弹塑性变形可靠度较高,但是构件极限承载能力的可靠度指标较低,仍然存在失效的可能性。因此,仅验算“小震”作用下结构的承载能力可靠度和“大震”作用下结构的变形能力可靠度是不够的,还需要验算在“中震”和“大震”作用下结构的极限承载能力可靠度。 相似文献
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钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析 II:可靠度指标及其灵敏度 总被引：2，自引：0，他引：2
将有限元反应及其灵敏度分析与结构可靠度分析的近似解析方法结合起来,可以进行具有隐式功能函数的大型复杂结构的可靠性分析。在基于位移的非线性纤维梁柱单元及其灵敏度直接微分表达式的基础上,通过力学变换、概率变换和反应灵敏度,将结构可靠度计算方法FORM和SORM与有限元方法有机地集成在一起。依据现行抗震设计规范,建立了钢框架结构典型构件承载能力和结构层间变形能力的抗震极限状态方程,利用地震作用的等效随机静力模型,采用非线性有限元静力可靠度方法,对一实际工程结构的抗震可靠度及其灵敏度进行了概率分析和评价,结果表明:尽管在大震作用下该结构的层间弹塑性变形可靠度较高,但是构件极限承载能力的可靠度指标较低,仍然存在失效的可能性。因此,仅验算"小震"作用下结构的承载能力可靠度和"大震"作用下结构的变形能力可靠度是不够的,还需要验算在"中震"和"大震"作用下结构的极限承载能力可靠度。 相似文献
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大型城市管网抗震可靠性分析与优化 总被引：3，自引：0，他引：3
本文提出了地震作用下供水系统的渗漏模型,发展了地震后带渗漏管网的流分析技术,结合一次二阶矩方法获得了地震后供水管网的功能可靠度。针对供燃气管网系统则提出了一类高效精确的大型网络抗震连通可靠度分析的概率解析算法———递推分解算法。以上述管网抗震可靠性分析理论为基础,分别发展了基于模拟退火算法的供水系统网络拓扑优化分析理论和基于遗传算法的供燃气网络系统拓扑优化理论。 相似文献
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基于遗传神经计算的有限元方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用适当的神经网络可以把优化计算问题映射为一动态电路，从而在电路时间常数范围内获得问题的解。为了保证系统在矩阵非正定的条件下收敛到稳定态，可以利用遗传算法使系统流动到最终稳定点。本文利用神经网络的这种特点，把结构力学的有限元计算问题统一描述为约束二次优化问题，为现代结构分析的实时化和复杂力学行为的模拟分析提供必要的手段。 相似文献
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基于位移的概率极限状态设计 总被引：1，自引：0，他引：1
尽管近年来国内外学者提出了多种基于位移的抗震设计方法，但采用的与位移相关的反应谱大多是平均谱，设计过程可以看作是确定性的。基于位移的抗震设计应该建立在可靠度理论基础之上。利用作者在概率延性需求谱方面已有的研究成果和可靠度分析方法——验算点法，本文提出了根据基于位移的目标可靠指标直接进行结构设计的方法，并给出了设计流程图。为便于工程应用，在进行了大量分析计算之后，本文建议了基于位移的概率极限状态分项系数设计表达式，并确定了其中的分项系数。最后，本文对一8层框架结构采用建议的分项系数设计表达式进行了设计，并对有待于进一步研究的问题进行了简要分析。 相似文献
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The first order reliability method (FORM) has been widely used in probabilistic modelling of groundwater problems. The FORM approach requires an iterative optimization procedure to find out the system failure point (the most probable point).The advantages of this approach are that it does not require many computations in comparison with other methods when applied to simple problems, and it produces reasonably accurate results. However, it has been found that the computations of FORM can equal or exceed that of other methods in case of large number of variables.In this paper, a new implementation of FORM was proposed with more efficiency and accuracy than the traditional FORM method. In the proposed approach, automatic differentiation is used to obtain the gradient vector of the limit state function, which is required by FORM, instead of using finite difference estimation. This way, the first order derivative was obtained with a very good accuracy, and with less computational effort. Based on the obtained results, it is found that the proposed implementation of FORM is a very good tool for probabilistic risk assessment and uncertainty analysis in groundwater problems. 相似文献
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Load and resistance factor design (LRFD) approach for the design of reinforced soil walls is presented to produce designs with consistent and uniform levels of risk for the whole range of design applications. The evaluation of load and resistance factors for the reinforced soil walls based on reliability theory is presented. A first order reliability method (FORM) is used to determine appropriate ranges for the values of the load and resistance factors. Using pseudo-static limit equilibrium method, analysis is conducted to evaluate the external stability of reinforced soil walls subjected to earthquake loading. The potential failure mechanisms considered in the analysis are sliding failure, eccentricity failure of resultant force (or overturning failure) and bearing capacity failure. The proposed procedure includes the variability associated with reinforced backfill, retained backfill, foundation soil, horizontal seismic acceleration and surcharge load acting on the wall. Partial factors needed to maintain the stability against three modes of failure by targeting component reliability index of 3.0 are obtained for various values of coefficients of variation (COV) of friction angle of backfill and foundation soil, distributed dead load surcharge, cohesion of the foundation soil and horizontal seismic acceleration. A comparative study between LRFD and allowable stress design (ASD) is also presented with a design example. 相似文献
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基于动力可靠度的隔震结构参数模糊优化 总被引：1，自引：0，他引：1
分别选取Bouc—Wen和退化Bouc—Wen模型描述隔震层及上部结构滞变回复力，采用虚拟激励法进行隔震结构随机响应分析。用各层最大层间位移响应和累计疲劳损伤指数建立双参数的功能状态方程，用一次二阶矩理论计算隔震结构失效概率。选用一个隔震框架作为数值算例，探讨了低频过滤器、隔震阻尼比和隔震刚度对隔震结构各子系统条件失效概率的影响。建立了隔震结构参数多目标优化模型，用失效概率确定单因素评判的隶属度，并采用最大隶属度法对隔震参数进行模糊优化。 相似文献
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隔震结构"小震不坏"的动力可靠度分析 总被引：7，自引：2，他引：5
本文探讨叠层橡胶隔震体系在“小震不坏”条件下的动力可靠度分析。基于等效线性化的隔震工程设计参数,建立非比例阻尼隔震结构模型。采用双过滤白噪声功率谱模型描述地震动,并用林家浩虚拟激励法进行随机响应分析。以各层的最大层间位移响应作为控制指标,取结构的弹性位移限值作为位移极限值,建立功能状态方程。根据一次二阶矩方法,用串联模式计算体系的总体可靠度。文末选用了一个7层隔震框架作为数值算例,探讨了隔震阻尼、寒冷环境、节点构造误差所引起的隔震层刚度上升,以及场地土类别等对体系动力可靠性的影响。 相似文献
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在求解地球物理反演问题时,复杂的解析关系往往使计算变得十分困难. 对于这类问 题,遗传算法有其独特的优势. 然而传统的遗传算法在搜索最优解的过程中往往效率不高. 研究表明,遗传算法的编码机制在很大程度上决定了交换和变异操作的搜索能力. 二进制编 码的交换操作能产生更多的新样本数目而具有较强的搜索能力,十进制编码的变异操作因搜 索范围更大而具有较强的产生新样本的能力. 本文分析了二进制与十进制编码的搜索机制, 提出了混合编码遗传算法(Hybrid Encoding Genetic Algorithm,简称HEGA),其原理是利用 十进制编码进行变异操作,其他操作采用二进制编码. 针对位场反演问题的特点,结合混合 编码、动态编码和大概率变异技术,有效地提高了搜索及产生“新”有效基因物质的能力. 理论模型及实际资料处理结果表明,该方法是有效的,尤其是在模型的分辨力方面有显著的 提高 相似文献
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基于人工蜂群算法的边坡最危险滑动面搜索 总被引：1，自引：0，他引：1
将用于连续数值优化问题的人工蜂群算法引入边坡稳定分析临界滑动面搜索领域。该方法模拟了蜂群的群体协作采蜜过程,具有自适应收敛的特点,克服了传统方法容易陷入局部最优的缺点,是一种全局优化算法。为进一步改善其在复杂边坡搜索中的效果,将Hooke-Jeeves模式搜索操作引入人工蜂群算法,提出一种用于边坡临界滑动面搜索的模式搜索人工蜂群算法。对土石坝、海堤等4个实例边坡的计算结果表明,人工蜂群算法是一种简洁、高效的边坡临界滑动面搜索方法;对于复杂边坡,所提出算法具有更高的收敛精度和可靠性,为边坡稳定分析临界滑动面搜索和最小安全系数的计算提供了一种新的全局求解策略。 相似文献