静定桁架就属于这种结构体系,单元逻辑图如图4.2所示。因尔,从体系可靠度的角度来看,实际的桥梁应尽量避免做成静定结构,条件允许时,应做成具有适当冗余度的超静定结构。超静定结构就是具有这种特性的结构体系。......
2023-09-19
疲劳功能函数中的随机变量X与4个参数有关,再加上临界疲劳损伤Δ的随机性,该功能函数中共有5个随机变量。在这些随机变量中,Miner认为细节的疲劳累积损伤达到1时结构发生疲劳破坏,事实上诸多的试验研究表明,疲劳累积损伤达到1时结构并未破坏,这表明临界损伤Δ具有一定的随机性。Wirsching[10]的研究表明Δ服从均值为1、标准差为0.3的对数正态分布。
BS5400规范从概率角度给出了不同失效概率下的S-N曲线参数,并且给出了针对顶板-U肋细节在50%失效概率下的强度系数为0.37×1012。Zhao等[12]的研究表明疲劳强度系数的变异系数可按均值为0.45考虑。因此针对本书所选取的Eurocode3规范,细节类型50对应的疲劳强度系数均值为μ(50)=3.47×1014,标准差σ(50)=1.56×1014。
针对轮迹横向分布系数e,有两种常用的表达方式,国外采用轮迹横向分布的标准差,而我国采用50cm范围由轮迹出现的最高频率值[13]。诸多研究表明,轮迹横向分布系数采用标准差表示为20~61cm之间,对太长高速、沪宁高速、沈大高速和G328、G205、G220国道的相关数据研究结果表明高速公路横向分布系数为40~45cm。将其转换为概率表达式则为e=0.8~0.9。为了与上面研究一致,本书取横向分布系数e为服从均值为0.78,变异系数为0.1的正态分布。
5个随机变量中的Seq和Nd的概率特征是钢桥面板细节疲劳可靠度的重点研究内容,下面将基于高斯混合模型建立Seq和Nd的概率模型。
有关桥梁可靠度分析方法与应用的文章
静定桁架就属于这种结构体系,单元逻辑图如图4.2所示。因尔,从体系可靠度的角度来看,实际的桥梁应尽量避免做成静定结构,条件允许时,应做成具有适当冗余度的超静定结构。超静定结构就是具有这种特性的结构体系。......
2023-09-19
取目标体系可靠指标β0=2,截面及荷载变异系数均为ξ=0.1,遗传算法优化结果如图5.7所示。图5.7遗传算法迭代过程图由图5.7所示桁架结构遗传算法优化过程可以看出,在第40次种群迭代时,适应度值已经稳定并达到收敛,表明优化过程稳定,优化结果可靠。表5.3不同方法优化结果由表5.3所示的不同体系可靠度约束优化结果可以看出,体系可靠性优化后结构的重量较常规优化方法的大。......
2023-09-19
描述工程结构中不确定性的基本方法就是随机变量与随机过程。随机变量的概率分析是描述随机变量概率特征的重要依据。简而言之,随机过程就是依赖于时间t的一主随机变量,则X称为随机过程在t1时刻的随机变量[15]。图1.2随机过程样本与均值的关系随机过程的方差D表示随机过程在t时刻对于均值点的偏离程度。仅对于正态随机过程而言,两者一致,工程中常用的是平稳随机过程。......
2023-09-19
一般的MC法用于高度非线性的极限状态曲面或者随机变量维数较高的情况,使用在笛卡儿坐标下的抽样模拟法效率较低,计算耗时较多。因此,Ditlevsen、Olesen、Mohr提出了在标准正态空间中极坐标下进行抽样的方向抽样MC法。③重复步骤①和②直到N次,利用式估计失效概率。对于极限状态曲面接近球面的情况,方向抽样MC法比笛卡尔坐标空间的MC法占较大的优势,若计算接近平面的极限状态曲面时,则无优势。......
2023-09-19
工程结构可靠度是指在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。结构的失效概率是指结构不能完成预定功能的概率,用Pf表示。结构可靠度分析的依据就是根据结构的极限状态计算结构的失效状态的概率。假定式所述两个随机变量的均值和标准差分别为μR、μS和σR、σS,且随机变量均服从正态分布,由此可以获取Z的概率密度函数。......
2023-09-19
Rocco等[4]提出了联合SVM和MCS求解结构可靠度的方法。SVM在结构体系可靠度分析中的应用较少。为了发展工程结构体系可靠度理论与方法在桥梁安全评估中的应用,本章将建立桥梁结构体系可靠度分析的简化模型,总结现有结构体系可靠度分析方法,提出基于支持向量机的桥梁结构可靠度分析方法,最后采用两个算例分析表明支持向量机在桥梁结构体系可靠度评估中的应用。......
2023-09-19
在得出疲劳功能函数和随机变量的概率分布特征之后,可采用一定的可靠度方法计算可靠指标。针对本书已经建立的显式功能函数,其非线性次数较高,若采用传统的一次二阶矩法,则计算出的可靠指标有较大的误差,因此,本书选取了计算精度较高的Monte Carlo抽样方法。可靠指标的计算可采用MATLAB语言编制的“具有显式功能函数的结构可靠度计算软件V1.0”[15]和“复杂结构可靠性分析软件V1.0”[16]等软件进行计算。......
2023-09-19
把结构可靠度引入到工程结构优化设计数学模型中,根据现有的资源及结构功能要求,选取合适的目标可靠指标为约束条件,并采用遗传算法求解,既可以实现此类工程结构优化设计,又能保证结构在使用过程中的安全性。文献[8]建立了半刚性连接框架的拓扑模型,并结合遗传算法进行了基于体系可靠度的结构优化设计,认为不考虑可靠度的优化设计结构存在安全隐患。......
2023-09-19
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