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桥梁可靠度分析软件流程及功能

【摘要】:图3.5结构体系可靠性评估软件的流程图基于MATLAB语言平台的GUI功能,将图3.5所示的计算流程编制评估软件,主界面如图3.6所示。为了帮助用户更好地使用该软件,特编写用户手册。本软件采用纯M文件代码编写,因此界面不受GUI版本限制。图3.6中,菜单栏从左至右分别为:“参数”、“迭代数据”、“RSM数据”、“ANN数据”和“帮助”。“串关联”表示各构件之间是串关联关系。表3.2操作键及功能

基于上述联合算法的流程,将DPS(数据处理系统)[10]、ANSYS和MATLAB软件联合起来,可实现该联合算法。各软件之间的计算流程如图3.5所示。

图3.5 结构体系可靠性评估软件的流程图

基于MATLAB语言平台的GUI功能,将图3.5所示的计算流程编制评估软件,主界面如图3.6所示。

图3.6 结构体系可靠性评估软件的主界面

如图3.6所示的评估软件为斜拉桥体系可靠度评估提供了平台。“复杂结构可靠性分析系统”(简称CSRAS)作为结构可靠性分析软件,主要用于具有隐式功能函数或显式功能函数的复杂结构可靠性研究与分析,可以求解结构可靠指标、失效概率、验算点,并作出计算过程图表,还可以给出具有隐式功能函数的复杂结构的显式化功能函数。为了帮助用户更好地使用该软件,特编写用户手册。本软件在使用时对硬件、软件和设备有如下要求:

PC台式机或者笔记本电脑,奔腾1GHz或者更高主频,1GB或者更大内存,10GB或者更多硬盘剩余空间,彩色图形显示卡,键盘鼠标。WindowsXP/Windows7中文操作系统,MATLAB程序。

本软件采用纯M文件代码编写,因此界面不受GUI版本限制。输入方式多样性:用户可选择手动输入参数,也可以选择从Excel文件中导入参数。计算方法多样性:用户可以选择不同方法计算同一结构可靠度,用以复核。图3.6中,菜单栏从左至右分别为:“参数”、“迭代数据”、“RSM数据”、“ANN数据”和“帮助”。菜单栏下方为“输入数据”栏,需要输入的参数有:“功能函数”、“随机变量”、“均值”、“标准差”、“分布类型”和“精度”。在参数输入完成之后,“参数表”会显示输入的参数信息,也可在参数表中直接输入或修改参数值。“输入数据”栏的下方是“显式函数计算”栏,该栏用于采用“MC算法”、“JC算法”和“RSM算法”计算显式功能函数的可靠指标。其中,MC算法需要确定“抽样次数”,JC算法需要确定“迭代方法”,RSM算法需要确定迭代的参数f1和f2,计算结果会显示在迭代表中。主界面的右侧为“ANN-MCIS计算”栏,采用“人工神经网络-Monte Carlo重要抽样”方法计算具有隐式功能函数的结构可靠度。其中,“函数类型”表示是否需要隐式计算,“样本类型”可选择均匀抽样“UD”和随机抽样“RD”,“样本文件”表示均匀抽样的样本文件路径,“ANN类型”表示人工神经网络的核函数,可选用径向基神经网络“RBF”和支持向量回归“SVR”。“MCS类型”表示Monte Carlo抽样的方法,可选用一般抽样方法和重要抽样方法。“GA算法”表示遗传算法,用于寻找新的验算点。“串关联”表示各构件之间是串关联关系。

操作键及功能如表3.2所示。

表3.2 操作键及功能