岩土体结构失稳概率的二次二阶矩评估方法

常规二次二阶矩可靠性方法只适用于功能函数偏导数(一阶和二阶)能够简便地由解析法求解的工程,使得其难以解决复杂岩土体结构的稳定可靠度问题.针对这一局限,基于数值差分原理,导出功能函数在验算点处各阶导数近似表达式,结合随机变量在X空间和Y空间的变换,构建了基于差分方法的梯度矢量数值求解工具;以该工具置换Breitung二次二阶矩方法中的梯度计算准则,形成一种适用于任意形式功能函数的二次二阶矩可靠度算法,消除了经典方法的局限;利用所提方法解决了功能函数为隐式和未知形式的边坡可靠度问题,展示了该方法解决复杂岩土体结构概率稳定性问题的能力,并同时在基准Y空间内建议了具有普遍意义的合适步长系数值0.01.

改进的一次二阶矩计算埋地管道失效概率方法及其应用

为探究不同影响因素对埋地管道运行安全的影响,基于改进的一次二阶矩计算方法,综合考虑埋地管道环向受力和纵向受力的特性,依据应力-强度理论和钢制管道结构设计规范建立了埋地管道失效结构功能函数;通过对ABAQUS软件中的UVARM模块进行二次开发,建立了腐蚀、温度和不均匀沉降耦合作用下的三维管道-地层整体模型,模拟不同管道参数下的管道状况。运用该方法对工程实例进行了计算,分析可靠指标和失效概率的分布情况。结果表明:埋地管道工作内压与管道失效概率呈正相关关系,管道壁厚和管径与失效概率呈负相关关系;在影响参数变化相同的条件下,管道中部失效概率变化最快,两端的失效概率变化较慢。该模型计算结果体现了管道不同部位失效概率的特点,在管道设计、维护和风险评估方面有一定的借鉴意义。

结构可靠度分析的一次二阶矩方法与二次二阶矩方法

以中心点法和验算点法为代表的一次二阶矩方法计算简便,但对非线性程度较高的结构功能函数,其计算结果与精确度相差过大.应用数学逼近中的拉普拉斯渐进方法将非线性功能函数在验算点处作二次展开来研究结构的可靠度问题,能较高精度的逼近精确结果.算例分析表明,当随机变量的数目较多时,由一次二阶矩方法计算的结果与精确解相差较大,而二次二阶矩方法的计算结果与精确解非常接近.

基于改进一次二阶矩法的砂土液化判别方法

通过对改进一次二阶矩可靠性分析方法进行研究,提出了一种基于标准贯入击数极限状态方程的地震液化可靠度评估方法,并用Matlab 7.0编制了相应的地震液化概率判别程序。用该可靠性分析方法对1976年河北唐山大地震的资料进行了液化概率分析,并与实测值和规范判别法计算结果进行了对比。结果表明:该方法具有可行性和精确性,为砂土液化势评估提供了一种有效的新方法。

Kriging与改进一次二阶矩融合的可靠性分析方法

针对结构可靠性分析问题,提出了Kriging与改进一次二阶矩方法相融合的分析方法。传统的改进一次二阶矩需要计算结构功能函数的梯度信息,在处理包含有限元模型的隐式极限状态问题时会比较困难。该方法将Kriging代理模型与改进一次二阶矩迭代有效而充分地结合,借助Kriging方法提供功能函数的梯度信息,以解决隐式极限状态函数的求导难题,提高分析效率。通过数值与工程算例验证了所提方法的可行性和高效性。

工程结构可靠度计算方法分析

围绕工程结构可靠度计算理论,深入阐述了结构可靠度计算的各种方法,并总结出这些方法的优缺点,为实际工程结构的可靠度分析提供了有力参考。尤其是对一次二阶矩法中的中心点法、验算点法以及JC法进行了详细的推导分析,同时基于一次二阶矩理论得到了结构可靠指标的几何含义,并建立了可靠指标β的数学优化模型。

结构可靠度分析方法综述

详细阐述了结构可靠度计算方法 ,对改进的一次二阶矩法、JC法、几何法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡罗方法、随机有限元法等点可靠度计算方法进行了分析 ;

可靠性灵敏度分析的一种新方法

基于极限状态函数矩估计的失效概率计算,提出一种新的可靠性灵敏度分析方法。推导极限状态函数的矩对基本变量分布参数的偏导数,并进而利用失效概率与极限状态方程矩的关系,推导失效概率对基本变量分布参数的偏导数,从而得到可靠性灵敏度。与改进一次二阶矩可靠性灵敏度分析方法相比,所提方法不用求极限状态方程的设计点,因而不需用到极限状态函数对基本变量的梯度函数,适用于隐式极限状态方程的可靠性灵敏度分析,算例结果也充分显示所提方法的合理性和精度。

非正态变量可靠性灵敏度分析方法

基于极限状态函数矩估计的失效概率计算,提出一种非正态变量可靠性灵敏度分析的新方法。推导极限状态函数的矩对非正态基本变量分布参数的偏导数,并利用失效概率与极限状态函数矩的关系,推导失效概率对非正态基本变量分布参数的偏导数,从而得到非正态变量可靠性灵敏度。用文中方法和改进的一次二阶矩法同时分析对数正态变量的可靠性灵敏度,验证文中方法的正确性;最后运用其方法计算失效概率对指数和Weibull分布参数的灵敏度。

并联结构体系可靠度的二次算法

一次二阶矩方法是结构可靠度分析的基本方法．一次二阶矩方法的计算精度依赖于验算点附近功能函数的非线性程度。当功能函数的非线性程度较高时，为提高精度需考虑功能函数泰勒级数展开式的二次项，由此形成了结构可靠度的二次算法。对于构件（单个破坏模式）可靠度问题，其二次算法已有许多文献探讨，而对于体系（多个破坏模式）可靠度问题，由于问题的复杂性则很少涉及。鉴于此，本文研究了并联结构体系可靠度的二次算法，给出相应的计算公式。

波、流联合作用下张力腿平台系索系统疲劳可靠性分析方法研究

论述了对波流作用下张力腿平台系索进行疲劳可靠性分析的两种方法。考虑波流的联合作用,对张力腿平台进行涡激振动动力响应分析得到应力谱。采用Palmgren-Miner线性累积损伤(S-N曲线)方法和断裂力学方法分别建立失效模式的极限状态函数,进行可靠性分析。假设环境荷载的长期分布是由k个短期海况组成,且每一个海况的短期分布服从Rayleigh分布。对应力范围进行雨流修正使其服从Rayleigh分布。通过实例计算对两种方法进行了比较,可靠性分析计算采用一次二阶矩(FORM)方法和Monte Carlo方法。

边坡稳定可靠度分析方法的探讨

在边坡稳定的可靠度分析中 ,导数的求解及可靠度分析方法的选择是十分重要的。笔者分析指出 :可以用简单的差分法来求解导数 ;对于边坡稳定性分析中常用的瑞典条分法及Bishop法 ,当基本变量c、φ属于正态分布时 ,极限状态函数也属于正态分布 ,因此可用中心点法 (MFOSM)求解可靠指标及失效概率 。

模糊随机可靠性综合方法在涡轮盘可靠性分析中的应用

提出了模糊随机可靠性分析的近似解析和数字模拟综合方法,基于模糊变量的等价随机化变换,可以方便地得到模糊随机失效概率的计算公式,并建立了模糊随机可靠性分析的一次二阶矩法。定义了同时考虑基本变量和状态都含有模糊随机双重不确定性的可靠度指标,探讨了多个模式情况下模糊随机可靠性分析方法。所提出的方法被用于发动机涡轮盘的应力、应变和低周疲劳寿命模糊随机可靠性分析,证明了该方法是可行的。

结构模糊可靠度分析的实用方法

结构模糊可大度分析是同时考虑结构变全的随机性和模糊性评估结构可靠度的方法。目前已提出的方法需进行高维积分，当随机变量的数目较多时计算量较大，难以直接应用。根据不同的精度要求，本文提出结构模糊可靠度分析的一次二阶矩和四阶矩方法，为模糊可靠度方法的实际应用开辟了新的途径。

现有结构可靠度分析的一种实用方法

提出了一种可以用于结构鉴定与加固的结构可靠度分析实用方法。将结构视为楼层的串联模型,以楼层可靠度的最小值作为系统的可靠度;将同一楼层中各构件的可靠度按照一定的权函数组合形成楼层的可靠度,权函数以各构件的荷载/抗力为主,并按照构件的重要性、变形情况、裂缝情况和使用情况等进行修正。同时,对影响结构可靠度的抗力因素和外荷载因素做了分析。

岩土工程可靠性分析方法及应用发展现状

可靠性分析已经比较成熟地应用于工程结构设计当中,由于岩土工程自身的特点,岩土工程可靠性分析的应用发展较为缓慢。文章简单介绍了可靠度设计标准、失效概率、可靠指标以及可靠指标的计算方法,分析了岩土工程存在的不确定性特点,并指出我国岩土工程可靠性分析的发展现状和存在的问题。

结构点可靠度计算方法研究

实际工程结构复杂多样,如何选用一种最佳的可靠度分析方法是工程人员常遇问题.分析了结构点可靠度的基本方法:一次二阶矩法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡方法、随机有限元法的特点及适用条件,为人们选用其方法进行结构可靠度计算提供一个有价值的参考.

桥梁结构可靠度计算方法

实际桥梁工程结构复杂多样,如何选用一种最佳的可靠度分析方法是桥梁工程人员常遇问题。文章对现有的结构可靠度计算方法,如一次二阶矩法、Mento-Carlo方法、响应面法、随机有限元法、人工神经网络和遗传算法可靠度分析等方法进行了分析,并介绍了各种计算分析方法的特点和进展情况。

结构可靠度分析的一种实用方法及其时变预测

一次二阶矩方法是传统的可靠度方法 ,其精度受到验算点处极限状态方程非线形程度影响 将功能函数泰勒展开至二次项 ,形成二次二阶矩方法可提高可靠度精度 考虑验算点法在计算时要求进行不断迭代 ,为此在满足设计精度要求的前提下 ,提出不需迭代的一次性设计点直接进行可靠度计算 ,从而大大减少计算工作量 对结构在整个使用期内可靠度风险性随机预测 ,基于灰色理论 ,建立GM优化模型 。

论一阶二次矩分析及其在水文水力设计中的应用

一次二阶矩分析为估计风险率提供了一个最有实用价值的方法。本文从理论上对该法进行了阐述和分析,并对现行的两种一次二阶矩方法进行了比较;建议将一次二阶矩方法在我国的水文水力设计中推广应用。