深基坑支护结构选型的模糊随机可靠度研究

运用模糊随机理论,计算了深基坑支护结构的模型随机可靠度,结合一实例说明模糊随机可靠度在深基坑支护结构选型中的应用。     

结构的模糊可靠度分析

结构可靠度指标是结构可靠度分析的关键.本文在分析结构可靠度模糊性的基础上,首先指出结构失效破坏是一个模糊随机事件,并给予模糊可靠度指标β_1和初指标β?的定义,同时导出β_1的近似计算公式,最后以佛子岭连拱坝观测资料为例,说明模糊可靠度的分析方法.     

边坡稳定的模糊随机可靠性分析

将模糊随机可靠度理论应用于边坡的稳定分析，建立了基于几何法计算广义可靠指标的数学模型。根据模型的特点，引入加速遗传算法寻找最小可靠指标，导出了计算边坡稳定的模糊随机可靠度算法。通过对单层简单边坡稳定的模糊随机可靠性分析，得到考虑岩土参数的不确定性因素对广义可靠指标影响的一般规律，说明该模型具有较高的计算精度和工程实用性。     

基于模糊随机变量的机械零件广义可靠性设计

机械零件的强度和所受外载具有模糊、随机为确定性，对于可靠性设计一般只考虑模糊性、随机性或者两者共时存在的情形，没有考虑模糊性、随机性相互融合的情形。本文根据模糊随机规划理论、机械零件可靠性设计原理，提出了机械零件模糊随机广义可靠性的概念，把机械零件的可靠度和失效概率表示成条件概率，建立了模糊随机可靠性设计的一般模型，传统的随机变量可靠性设计以及模糊可靠性设计模糊可靠性设计模型都是该模型的特例，模糊随机可靠度计算模型可以在考虑设计人员的经验的情况下降低零件的失效概率，该模型不需要强度或应力的隶属函数转化为安全事件的隶属函数，给出设计计算的公式，并对计算结果进行了对比分析与讨论。     

基于模糊理论的工程结构可靠性分析

考虑工程结构可靠性分析中的随机性和模糊性,建立了模糊随机可靠性分析模型.用L-R型模糊数描述随机参数的均值和方差,利用分解定理处理模糊数,得到结构构件模糊可靠度及各λ水平截集下的区间解,并据此计算工程结构的模糊可靠度,有效降低了计算量.在一次二阶矩法的基础上,推导了计算模糊随机可靠度的具体公式.算例的计算结果表明,文中提出考虑模糊因素的结构可靠性分析方法是合理实用的.     

结构的模糊不确定因素对可靠度的影响

模糊不确定性和随机不确定性一样，对结构可靠性有影响，而现行的结构可靠度理论对此无法考虑．本文用模糊数学模式来定量确定其对结构可靠度的影响．通过对某重力坝用改进ＪＣ法程序计算该坝可靠度和考虑模糊不确定性对可靠度的影响，提出了有益于可靠度计算的建议．     

基于椭球凸模型的结构模糊可靠性分析

结构工程中不仅存在随机不确定性,还存在模糊不确定性。针对结构模糊可靠性问题,本文提出了一种基于模糊分解定理的超椭球凸模型响应面法,适用于隐式结构功能函数的模糊可靠性求解问题。首先,通过在置信水平[0,1]內遍历隶属度值确定结构可靠度的可能性分布函数,将模糊变量转化成在置信水平[0,1]下的区间变量;其次,建立超椭球凸集模型,同时将超椭球转换为单位超球体,得到非概率可靠度指标——表示为从原点到极限状态曲面的最短距离;最后,利用响应面法求解结构非概率可靠度,采用中心复合设计生成试验点,通过多次迭代找到原点到极限状态曲面的最短距离点求得可靠度指标,得到遍历置信水平的结构模糊可靠度。算例仿真表明了本文方法的有效性和精确性,为结构模糊可靠性分析与计算提供了一种可行途经。     

疲劳强度模糊可靠性分析方法及应用

针对模糊因素对工程结构可靠性分析的影响,本文在前人研究的基础上,将应力视为服从某种分布的随机变量,将强度视为具有某种连续型隶属函数的模糊变量,提出了机械强度分析的半随机、半模糊应力－强度干涉模型,并依据疲劳强度计算的Gerber方程及模糊数运算规则,讨论了工程结构疲劳强度模糊可靠度的计算方法。通过工程应用的具体实例,说明该模糊可靠度的计算方法,具有简便实用的特点。     

模糊可靠性疲劳寿命的分析与计算

针对随机栽荷下构件疲劳寿命预估中的可靠性问题，在模糊累积损伤疲劳寿命计算模型的基础上，根据恒幅疲劳寿命的分布及试验参数，依可靠性理论，导出了恒幅载荷下构件的可靠度工作寿命的数学方程，从而建立了承受随机载荷的构件的模糊可靠度疲劳寿命计算模型，同时还导出了传统累积损伤计算方法下可靠度疲劳寿命计算模型。采用这两种模型，通过实测载荷谱，对构件的可靠度疲劳寿命进行了预估，并与实际安全寿命进行比较。结果表明，所建立的模糊可靠度疲劳寿命计算模型预估的安全寿命与实际安全寿命相当吻合，相对误差仅为2．12％，传统可靠度疲劳寿命计算模型的预估误差为99．27％。     

基于ansys的网架结构优化分析

文章介绍了网架结构ansys分析的方法和相关命令流,利用ansys中的荷载工况组合对网架自重和外荷载进行荷载组合,确定了网架的最大变形和各杆的轴力,得到了该网架各杆的应力。再定义杆件壁厚作为设计变量,节点最大变形和杆件的应力作为状态变量,以达到目标函数钢材用量最小的目的。该文借鉴钢结构构件的可靠度指标的取值范围,综合分析网架结构的破坏特点之后,采用模糊优选方法,确定了网架结构杆件的可靠度指标。将可靠度指标约束条件引入网架结构模糊优化设计中,建立基于可靠性的模糊优化设计模型,使网架结构在进行优化设计时达到经济性和安全性的协调统一。分析结果表明了ansys在网架结构优化分析的可行性。     

海洋石油钢结构焊接构件疲劳可靠性的研究

本文重点研究了带有缺陷的焊接构件的疲劳可靠性;建立了贯穿壁厚的疲劳失效模型;对NDT精度等疲劳参量的统计特性作了分析。基于寿命模型,应用结构可靠性原理探讨了设计阶段构件的疲劳可靠性预测及带裂纹构件剩余寿命的概率分析问题。通过相应的计算,给出了几组特定参数下的失效概率曲线,并分析了有关参数的作用。     

Structural Reliability Modeling Based on Imprecise Probability Theory under Insufficient Data

Traditional structural reliability analysis methods adopt precise probabilities to quantify uncertainties and they are suitable for systems with sufficient statistical data.However,the problem of insufficient data is often encountered in practical engineering.Thus,structural reliability analysis methods under insufficient data have caught more and more attentions in recent years and a lot of nonprobabilistic reliability analysis methods are put forward to deal with the problem of insufficient data.Non-probabilistic structural reliability analysis methods based on fuzzy set,Dempster-Shafer theory,interval analysis and other theories have got a lot of achievements both in theoretical and practical aspects and they have been successfully applied in structural reliability analysis of largescale complex systems with small samples and few statistical data.In addition to non-probabilistic structural reliability analysis methods,structural reliability analysis based on imprecise probability theory is a new method proposed in recent years.Study on structural reliability analysis using imprecise probability theory is still at the start stage,thus the generalization of imprecise structural reliability model is very important.In this paper,the imprecise probability was developed as an effective way to handle uncertainties,the detailed procedures of imprecise structural reliability analysis was introduced,and several specific imprecise structural reliability models which are most effective for engineering systems were given.At last,an engineering example of a cantilever beam was given to illustrate the effectiveness of the method emphasized here.By comparing with interval structural reliability analysis,the result obtained from imprecise structural reliability model is a little conservative than the one resulted from interval structural reliability analysis for imprecise structural reliability analysis model considers that the probability of each value is taken from an interval.     

V带传动疲劳强度的模糊可靠性评价

根据模糊数学及可靠性设计理论 ,建立了V带传动疲劳强度的模糊可靠性计算模型及计算方法 ,探讨了随机变量与模糊变量同时存在 ,即将工作应力视为随机变量而将许用应力视为模糊变量时V带传动疲劳强度的模糊可靠性设计方法 计算结果表明 ,基于参数模糊性的可靠性更能反映带传动的真实运行状况 ,采用模糊可靠性设计方法 ,可提高V带传动的可靠度 表 2 ,参 6     

机械系统模糊—随机可靠性分析的基本理论

本文从组成系统的单元出发,在同时考虑随机性和模糊性的基础上,提出了单元和系统的模糊—随机响应、模糊—随机安全准则、模糊有效域和模糊—随机可靠度等基本概念,进而利用模糊数学的原理和方法,建立了系统的模糊—随机可靠度计算的基本理论.     

冰区海洋平台构件的模糊疲劳可靠性分析

为便于冰区海上固定采油平台的设计和对其在服役期间的安全可靠性进行评估 ,运用模糊数学理论和疲劳寿命试验 ,提出了冰区海洋平台构件的安全疲劳寿命计算及其可靠性分析的方法。给出了冰区海浪及海冰载荷作用于平台构件上的随机疲劳应力幅的计算方法 ,分析了平台构件的疲劳累积损伤 ,提出了考虑模糊性之后对Min er法则的修正。据此 ,给出了安全疲劳寿命的估算方法 ,建立了新的模糊疲劳可靠性分析模型。按照此模型 ,给出了平台服役期间构件动态模糊疲劳可靠度的计算方法。疲劳寿命试验及计算实例表明 ,与采用常规的确定性Miner法则计算结果相比 ,按照该文方法计算得出的疲劳寿命更接近于疲劳寿命试验结果。     

基于模糊理论的随机可靠性分析

文章针对传统可靠性分析中计算量较大、方法单一、无法处理模糊变量等问题,提出了在随机变量与模糊变量相互等价转换的基础上,用传统可靠性理论分析模糊可靠性问题以及用模糊数学方法计算传统可靠性问题;探讨了利用模糊数学中的截集和区间数等模糊理论进行可靠性计算;建立模糊应力强度干涉模型和概率论相结合,在不同的极限状态变量下进行可靠性计算;与传统可靠性计算的结论进行比较并分析误差原因。     

海洋石油钻采平台桩腿的模糊动力响应分析

应用模糊数学理论,对海洋石油钻采平台构件在动力作用下的模糊性进行了论述,分析了海底地基对海洋石油钻采平台桩腿的模糊约束效应,研究了在模糊海浪载荷作用下,具有模糊约束效应的桩腿的模糊动力响应,给出了桩腿的模糊动力响应谱,并提供了在一定置信度水平下平台的桩腿可能出现的最大位移谱。这对进一步分析海洋石油钻采平台主要构件的疲劳可靠性,将是十分重要的。