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An Efficient Method for Reliability-based Multidisciplinary Design Optimization 被引量:12
1
作者 范辉 李为吉 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第4期335-340,共6页
Design for modem engineering system is becoming multidisciplinary and incorporates practical uncertainties; therefore, it is necessary to synthesize reliability analysis and the multidisciplinary design optimization ... Design for modem engineering system is becoming multidisciplinary and incorporates practical uncertainties; therefore, it is necessary to synthesize reliability analysis and the multidisciplinary design optimization (MDO) techniques for the design of complex engineering system. An advanced first order second moment method-based concurrent subspace optimization approach is proposed based on the comparison and analysis of the existing multidisciplinary optimization techniques and the reliability analysis methods. It is seen through a canard configuration optimization for a three-surface transport that the proposed method is computationally efficient and practical with the least modification to the current deterministic optimization process. 展开更多
关键词 multidisciplinary design optimization (MDO) concurrent subspace optimization reliability analysis advanced first order second moment method
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Reliability-based concurrent subspace optimization method
2
作者 范辉 李为吉 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2008年第2期224-227,共4页
To avoid the high computational cost and much modification in the process of applying traditional reliability-based design optimization method, a new reliability-based concurrent subspace optimization approach is prop... To avoid the high computational cost and much modification in the process of applying traditional reliability-based design optimization method, a new reliability-based concurrent subspace optimization approach is proposed based on the comparison and analysis of the existing multidisciplinary optimization techniques and reliability assessment methods. It is shown through a canard configuration optimization for a three-surface transport that the proposed method is computationally efficient and practical with the least modification to the current deterministic optimization process. 展开更多
关键词 muhidisciplinary design optimization concurrent subspace optimization reliability assessment advanced first order second moment method
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中国南海神狐海域水合物储层井壁稳定可靠度分析 被引量:1
3
作者 黄佳佳 蒋明镜 王华宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1505-1516,共12页
天然气水合物具有巨大的潜在经济和环境价值,其开发利用对国家能源安全和实现国家碳达峰碳中和的“双碳目标”具有战略意义。我国天然气水合物资源主要分布于南海海域,海洋环境的复杂性和隐蔽性使工程测量数据具有较大不确定性,影响钻... 天然气水合物具有巨大的潜在经济和环境价值,其开发利用对国家能源安全和实现国家碳达峰碳中和的“双碳目标”具有战略意义。我国天然气水合物资源主要分布于南海海域,海洋环境的复杂性和隐蔽性使工程测量数据具有较大不确定性,影响钻井安全。目前未见有水合物储层井壁稳定可靠度研究。为定量评估在我国南海神狐海域水合物储层钻井风险,基于水合物储层钻井井壁稳定解析理论和南海神狐海域具体地质条件,结合可靠度分析方法中的改进一次二阶矩法和响应面法,研究南海神狐海域水合物储层钻井井壁失稳概率分布特征,分析该海域井壁失稳概率及安全钻井液压力窗口对主要参数均值和不确定性的敏感性,结果表明:(1)若测量数据足够精确,在我国南海神狐海域水合物储层进行钻井活动的安全性较高,安全钻井液压力窗口也较大。测量数据的不确定性增大将使井壁失稳概率显著升高,缩窄安全钻井液压力窗口。(2)较低的钻井液温度对降低井壁失稳概率略有帮助,且能明显地扩大安全钻井液压力窗口。(3)5个主要参数的均值和不确定性对井壁失稳概率的影响次序相同,均为初始地应力>初始内摩擦角>弹性模量比>初始黏聚力>初始弹性模量。实际工程中对初始地应力数据精确测量,能够显著提高水合物储层钻井井壁稳定性。 展开更多
关键词 天然气水合物 井壁稳定性 可靠度 南海神狐海域 响应面法 改进一次二阶矩法
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基于PKPM二次开发的结构构件可靠度指标计算 被引量:1
4
作者 白洋 李杰 《结构工程师》 2024年第3期1-7,共7页
提出了便于与商用结构设计软件对接的结构构件可靠度指标计算框架。采用有限差分法计算结构构件荷载效应关于基本随机变量的偏导数;用矩传播的方法计算构件荷载效应的前两阶矩;依据一次二阶矩法计算结构构件的可靠度指标β。在此基础上... 提出了便于与商用结构设计软件对接的结构构件可靠度指标计算框架。采用有限差分法计算结构构件荷载效应关于基本随机变量的偏导数;用矩传播的方法计算构件荷载效应的前两阶矩;依据一次二阶矩法计算结构构件的可靠度指标β。在此基础上,编制了基于PKPM的二次开发程序,可用于计算RC框架结构梁抗弯和抗剪极限承载能力的平均安全系数和可靠度指标。实例分析结果表明,对于按6度设防设计的结构,在6度地震作用下有少数梁的可靠度指标低于我国建筑结构可靠性设计统一标准的要求;当地震作用为7度时,多数梁的可靠度指标低于标准要求。 展开更多
关键词 可靠度指标 一次二阶矩法 PKPM二次开发
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基于AFOSM的螺旋锥齿轮磨损可靠性分析
5
作者 王海芳 吴天浩 乔鼎杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第11期183-186,192,共5页
运用当量齿轮理论对螺旋锥齿轮啮合过程进行简化,基于Archard模型建立螺旋锥齿轮的磨损模型,将轮齿中点法截面上各点磨损量对比,挑选出轮齿中点法截面危险点,对危险点进行磨损可靠性分析,基于改进一次二阶矩法(AFOSM)建立极限状态函数,... 运用当量齿轮理论对螺旋锥齿轮啮合过程进行简化,基于Archard模型建立螺旋锥齿轮的磨损模型,将轮齿中点法截面上各点磨损量对比,挑选出轮齿中点法截面危险点,对危险点进行磨损可靠性分析,基于改进一次二阶矩法(AFOSM)建立极限状态函数,进行MATLAB编程求得螺旋锥齿轮在所选设计参数下的可靠度和设计点,计算工作扭矩与工作转速变化对其可靠度的影响,采用蒙特卡洛法进行可靠性仿真分析,两种方法计算结果接近,表明该方法具有较高的效率和准确性。以上工作可为螺旋锥齿轮的可靠性设计和维护提供一定的参考和借鉴。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 磨损 Archard模型 可靠性 改进一次二阶矩法
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基于改进一次二阶矩方法的油气管道失效概率研究
6
作者 吴一林 王慧平 《黑龙江科学》 2024年第10期110-113,116,共5页
油气管道在运行过程中存在诸多不确定性因素,采用改进的一次二阶矩计算方法,依据最大剪应力强度理论和管道工程设计规范,建立了油气管道的失效功能函数,提出了管道可靠度和失效概率的计算方法。以西部某段原油输送管道为例,研究了随机... 油气管道在运行过程中存在诸多不确定性因素,采用改进的一次二阶矩计算方法,依据最大剪应力强度理论和管道工程设计规范,建立了油气管道的失效功能函数,提出了管道可靠度和失效概率的计算方法。以西部某段原油输送管道为例,研究了随机变量管道直径、壁厚、运行压力、运行温差的平均值与标准差对失效概率的影响,为油气管道的可靠性设计及风险评估提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 油气管道 失效功能函数 失效概率 改进一次二阶矩法
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基于响应面法的隐式极限状态函数可靠性灵敏度分析方法 被引量:6
7
作者 史妍妍 孙志礼 闫明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第5期648-651,共4页
针对工程中广泛存在的隐式极限状态函数可靠性灵敏度分析问题,提出用含有交叉项的二次多项式响应面函数代替结构的真实响应,从而得到极限状态函数的显式表达式,再用一次二阶矩法对结构进行可靠性灵敏度分析的方法,得到了基本随机变量分... 针对工程中广泛存在的隐式极限状态函数可靠性灵敏度分析问题,提出用含有交叉项的二次多项式响应面函数代替结构的真实响应,从而得到极限状态函数的显式表达式,再用一次二阶矩法对结构进行可靠性灵敏度分析的方法,得到了基本随机变量分布参数的变化引起的可靠性的变化率信息。因为用响应面方法获取的极限状态函数的显式表达式具有统一的形式,故所推导的可靠性灵敏度计算公式具有通用性。 展开更多
关键词 可靠性灵敏度分析 响应面法 一次二阶矩法 极限状态函数
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基于极限承载力分析的覆冰输电塔可靠性评估 被引量:17
8
作者 姚陈果 李宇 +3 位作者 周泽宏 李成祥 张磊 左周 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2609-2614,共6页
针对目前输电杆塔结构可靠性分析存在的难点,将基于有限元非线性屈曲分析得到的结构极限承载力与杆塔可靠性分析相结合,从结构整体响应出发对覆冰作用下杆塔的安全性进行了评估。选取南方某段输电线路为分析对象,建立了该段线路的输电塔... 针对目前输电杆塔结构可靠性分析存在的难点,将基于有限元非线性屈曲分析得到的结构极限承载力与杆塔可靠性分析相结合,从结构整体响应出发对覆冰作用下杆塔的安全性进行了评估。选取南方某段输电线路为分析对象,建立了该段线路的输电塔-线体系有限元模型并进行分析,找出该段线路的薄弱杆塔。然后,以材料的弹性模量和强度为基础,循环计算得到薄弱杆塔极限承载力的样本,以该样本得到杆塔的极限承载能力的分布类型及其参数。最后运用一次二阶矩法,结合极限状态方程计算了薄弱杆塔在不同工况下的可靠度。实例分析证明该方法避免了基于失效模式法求可靠度带来的困难。 展开更多
关键词 输电塔-线体系 覆冰 一次二阶矩法 可靠性 极限承载力 博弱杆塔
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边坡模糊随机可靠性分析 被引量:15
9
作者 吕玺琳 钱建固 +1 位作者 吕龙 吕恩琳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3437-3442,共6页
为合理描述边坡稳定性分析中存在的多种不确定性,应同时考虑随机和模糊两种因素带来的影响。用L-R型模糊数描述随机变量的均值和方差,建立了模糊随机可靠性分析模型。为简化计算,将模糊数通过分解定理,取一系列λ截集,转换为一系列区间... 为合理描述边坡稳定性分析中存在的多种不确定性,应同时考虑随机和模糊两种因素带来的影响。用L-R型模糊数描述随机变量的均值和方差,建立了模糊随机可靠性分析模型。为简化计算,将模糊数通过分解定理,取一系列λ截集,转换为一系列区间数进行计算。在一次二阶矩法基础上,推导了基于瑞典条分法及毕肖普法计算模糊随机可靠度的具体公式。算例表明,该法是合理实用的。 展开更多
关键词 边坡 模糊随机可靠度 λ截集 一次二阶矩法 区间数
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市场环境下水电站发电风险调度问题研究 被引量:12
10
作者 李继清 张玉山 +1 位作者 王丽萍 纪昌明 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期1-6,109,共7页
市场环境下,研究水电站发电风险调度问题,尽可能地得到水电站的可发电量及不同电量相应的风险率,为水电公司在期货(合约)市场上签订售电合同时提供决策依据,是非常必要的。文中探讨了市场环境下水电站发电风险调度问题,建立了双风险因... 市场环境下,研究水电站发电风险调度问题,尽可能地得到水电站的可发电量及不同电量相应的风险率,为水电公司在期货(合约)市场上签订售电合同时提供决策依据,是非常必要的。文中探讨了市场环境下水电站发电风险调度问题,建立了双风险因子的数学模型,并首次运用改进的一次二阶矩法对此模型进行解算,得到了效益与风险的定量关系。实例研究表明该模型及其解算方法是可行与有效的。 展开更多
关键词 水电站 发电风险调度 模型 改进一次二阶矩法
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热机电耦合智能板结构的随机性分析 被引量:6
11
作者 王小兵 陈建军 +2 位作者 谢永强 梁震涛 陈永琴 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期21-28,35,共9页
对具有随机参数的热机电耦合智能薄板结构提出一种包含4个位移节点、2个电势节点和8个温度节点的有限元模型,用平板型壳体单元模型描述其位移场,用线性插值方法描述其电势场和温度场。基于虚功原理导出了智能薄板的热机电有限元方程,通... 对具有随机参数的热机电耦合智能薄板结构提出一种包含4个位移节点、2个电势节点和8个温度节点的有限元模型,用平板型壳体单元模型描述其位移场,用线性插值方法描述其电势场和温度场。基于虚功原理导出了智能薄板的热机电有限元方程,通过各响应量对诸随机参数灵敏度的解析求解和一次二阶矩法,依次求得结构固有频率、固有振型、温变、位移以及输出电压等随机响应的数字特征。以悬臂智能板为例,将所得计算结果与Monte Carlo数值模拟法的结果进行比较,证明了所提出的处理方法可行且有相当高的精度。 展开更多
关键词 热机电耦合 有限元法 随机参数 灵敏度 一次二阶矩法 蒙特卡罗法 数字仿真
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无砟轨道不平顺对行车安全性影响的可靠性分析 被引量:15
12
作者 李再帏 雷晓燕 高亮 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期101-105,共5页
轨道不平顺的状态控制分析是保证高速铁路行车安全性的核心问题之一。从轮轨动力学角度建立行车安全性的极限状态方程,将轨道不平顺作为系统输入量、轮轨力作为输出量,采用响应面与轮轨动力学相结合的方法进行极限状态方程显示化求解。... 轨道不平顺的状态控制分析是保证高速铁路行车安全性的核心问题之一。从轮轨动力学角度建立行车安全性的极限状态方程,将轨道不平顺作为系统输入量、轮轨力作为输出量,采用响应面与轮轨动力学相结合的方法进行极限状态方程显示化求解。利用二次多项式响应面作为响应函数、中心复合选点法以及一次二阶矩法进行行车安全性的可靠性及失效概率的计算。通过实测轨道不平顺数据以及蒙特卡洛法进行实例分析与验证,结果表明:采用响应面与轮轨动力学相结合的方法可以有效地实现行车安全性状态的可靠性评估,且现有的轨道不平顺状态可以保证列车的安全运行。建议将概率分析因素纳入结构设计及日常线路维修中。 展开更多
关键词 轨道不平顺 无砟轨道 响应面法 一次二阶矩 失效概率
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尾矿坝地震液化评价可靠度模型及应用 被引量:8
13
作者 潘建平 刘湘平 +1 位作者 朱洪威 徐水太 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第2期23-28,共6页
为适应计算参数本身具有的随机性和未确知性,将可靠度理论引入尾矿坝地震液化评价中。以测试数据的统计分析结果为基础,应用一次二阶矩法建立尾矿坝地震液化分析可靠度模型,探讨了可靠度指标与抗液化安全系数之间的关系,并将该模型应用... 为适应计算参数本身具有的随机性和未确知性,将可靠度理论引入尾矿坝地震液化评价中。以测试数据的统计分析结果为基础,应用一次二阶矩法建立尾矿坝地震液化分析可靠度模型,探讨了可靠度指标与抗液化安全系数之间的关系,并将该模型应用到某尾矿坝地震液化分析中。结果表明,新建可靠度模型各参数的物理意义与统计指标明确,相比传统的确定性分析方法,不仅能判断液化的发生与否,还能给出液化发生的概率;可靠度理论在液化分析中能更好地考虑计算参数的变异性,进一步完善了尾矿坝地震液化分析理论,为进行基于风险分析的尾矿坝抗震设计和地震安全评价提供更全面的依据。 展开更多
关键词 尾矿坝 液化评价 可靠度 一次二阶矩法
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参数特性及分布形式对边坡稳定可靠性的影响分析 被引量:20
14
作者 黄景华 陈朝晖 +2 位作者 莫玻 刘石虎 叶遇春 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期23-30,共8页
土性参数的变异性及其分布形式对边坡稳定可靠性影响较大,而目前对此研究不足。基于概率统计理论研究了极限状态方程、土性参数变异性及其分布形式对边坡稳定可靠性的影响,进行了相关参数敏感性分析,比较了概率可靠度与非概率可靠度对... 土性参数的变异性及其分布形式对边坡稳定可靠性影响较大,而目前对此研究不足。基于概率统计理论研究了极限状态方程、土性参数变异性及其分布形式对边坡稳定可靠性的影响,进行了相关参数敏感性分析,比较了概率可靠度与非概率可靠度对可靠指标的计算差异。研究结果表明:在基于概率的边坡稳定性分析中,简化Bishop法比瑞典条分法更合理;当参数分布形式无法准确描述时可保守假设参数c、φ分别服从对数正态分布和学生-T分布。非概率可靠度分析方法能简单有效地解决参数样本少、分布形式难于确定的问题,是概率可靠度分析方法的有效补充。 展开更多
关键词 边坡稳定可靠性 一次二阶矩法 变异性 瑞典条分法 简化BISHOP法 学生-T分布
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基于ANSYS软件的大型复杂结构可靠度分析 被引量:40
15
作者 李刚 许林 程耿东 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2002年第5期58-61,共4页
对基于ANSYS软件的大型复杂结构可靠度计算进行了研究。首先 ,针对一次二阶矩法有时不收敛的情况提出了一种改进方法 ,对两点自适应法拟合失效曲面的算法作了修正 ;然后将结构可靠度计算模块连接到ANSYS软件 ,并对大型复杂结构的失效模... 对基于ANSYS软件的大型复杂结构可靠度计算进行了研究。首先 ,针对一次二阶矩法有时不收敛的情况提出了一种改进方法 ,对两点自适应法拟合失效曲面的算法作了修正 ;然后将结构可靠度计算模块连接到ANSYS软件 ,并对大型复杂结构的失效模式作了简要讨论。最后对某大型国家储备粮库筒仓的顶盖和仓壁结构进行了可靠度分析。 展开更多
关键词 ANSYS软件 结构可靠度 一次二阶矩法 两点自适应拟合法
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几种概率潮流算法的比较与分析 被引量:18
16
作者 李雪 李渝曾 李海英 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期12-17,共6页
针对一次二阶矩法(FOSMM)和两点估计法(2PEM),并考虑协方差对均值修正的线性化概率潮流和近似二阶概率潮流等算法进行比较和分析。确定了节点注入量相互独立和互相关时的概率潮流计算模型以及算法步骤。在24节点系统上对几种算法进行验... 针对一次二阶矩法(FOSMM)和两点估计法(2PEM),并考虑协方差对均值修正的线性化概率潮流和近似二阶概率潮流等算法进行比较和分析。确定了节点注入量相互独立和互相关时的概率潮流计算模型以及算法步骤。在24节点系统上对几种算法进行验证,将所得潮流解与蒙特卡罗模拟(MCS)进行比较,分析各种算法的精确度,并阐明节点注入量互相关性对潮流解的影响。仿真结果表明,考虑协方差对均值修正的近似二阶概率潮流模型所获得的概率潮流解最准确,且节点注入量的互相关性对潮流解的标准差影响较大。 展开更多
关键词 概率潮流 一次二阶矩法 两点估计法 相关性
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含缺陷油气管线结构的可靠性计算 被引量:5
17
作者 董玉华 高惠临 +2 位作者 周敬恩 冯耀荣 霍春勇 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期96-99,共4页
介绍了有关计算含缺陷结构可靠性的一种方法———一次二阶矩可靠性方法 ,并给出了一个含腐蚀缺陷油气管线结构可靠性计算的实例。计算结果表明 ,一次二阶矩可靠性方法与常规Monte Carlo方法相比 ,只须迭代 6次就可求得所需的可靠度 β ... 介绍了有关计算含缺陷结构可靠性的一种方法———一次二阶矩可靠性方法 ,并给出了一个含腐蚀缺陷油气管线结构可靠性计算的实例。计算结果表明 ,一次二阶矩可靠性方法与常规Monte Carlo方法相比 ,只须迭代 6次就可求得所需的可靠度 β ,计算效率很高 ,计算结果可精确到 0 0 0 0 1。此外 。 展开更多
关键词 油气管线结构 缺陷 可靠度 一次二阶矩方法 随机变量 动态模型
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基于泰勒展开边界元法的近水面潜艇垂向二阶波浪力(矩)计算 被引量:8
18
作者 段文洋 王隶加 +1 位作者 陈纪康 赵彬彬 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期8-12,共5页
针对潜艇在近水面航行难以定深控制问题,利用一阶泰勒展开边界元方法求解切向诱导速度精度高的优势对其垂向二阶波浪力(矩)研究。该方法对边界积分方程中的偶极强度进行泰勒展开并保留至一阶导数项,同时在格林第三公式中关于场点沿边界... 针对潜艇在近水面航行难以定深控制问题,利用一阶泰勒展开边界元方法求解切向诱导速度精度高的优势对其垂向二阶波浪力(矩)研究。该方法对边界积分方程中的偶极强度进行泰勒展开并保留至一阶导数项,同时在格林第三公式中关于场点沿边界取切向导数封闭方程组,直接求解出速度势及其沿物面的切向速度。计算迎浪状态下椭球体的垂向二阶波浪力(矩),与现有成果吻合度较高;进而计算迎浪状态下潜艇模型的垂向二阶波浪力(矩)。数值计算结果表明:该方法有较高的计算精度且收敛速度快。 展开更多
关键词 泰勒展开边界元法 垂向二阶波浪载荷 潜艇 频域 切向诱导速度
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疲劳安全与寿命可靠性评估二次三阶矩方法 被引量:4
19
作者 金星 钟群鹏 洪延姬 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期365-368,共4页
提出了疲劳安全与寿命可靠性评估的二次三阶矩方法,并且给出了常用随机变量的三阶矩计算方法,由于采用三参数威布尔分布拟合,可以较好描述各种分布形态的随机变量,与传统的一次二阶矩方法比较,该文提出的方法计算精度高,适应性强.
关键词 疲劳 二次三阶矩法 可靠性 寿命评估
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斜拉桥索塔的可靠性分析 被引量:20
20
作者 沈惠申 高峰 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期40-43,共4页
本文采用一阶二次矩法对斜拉桥索塔进行了可靠性分析,主要讨论塔架横桥向屈曲利顺桥向强度破坏两种失效模式,并以著名的法国Brotonne桥为例给出数值计算结果,同时对有关随机变量作参数分析,讨论其对塔架可靠度的影响。
关键词 结构可靠性 斜拉桥索塔 一阶二次矩法
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