具有隐式功能函数的结构可靠指标计算的改进矩法

针对经典JC法不能求解隐式功能函数的问题,提出了改进的一次二阶矩方法.改进方法采用差分法求偏导数,将迭代过程中验算点的功能函数值考虑到可靠指标求解中,使其更符合实际情况.通过对该方法计算过程推导和几何意义分析,可知该方法计算过程简单、物理意义明确,同时算例表明该方法计算效率高,计算精度高,能合理考虑材料非线性对功能函数影响的可靠指标计算问题.因此本方法更加完善了一次二阶矩方法,拓展了其应用前景.     

一类阶梯过程模型的可靠性分析

对一类阶梯过程的模型进行定义,提出单位时间内的平均跳跃次数和跳跃度分布函数,给出产生该阶梯过程的样本函数.应用一次二阶矩法近似计算,得到了结构可靠性和可靠度设计的表达式系数.     

地基稳定的可靠性分析

依据可靠性的一次二阶矩理论．验算地基承载力和沉降这两个方面的问题．分析土内聚力和内摩擦角的变异性,及此二者的互相关性对地基承载力可靠性的影响．计算地基沉降大于允许值的概率,以及某一概率下地基沉降的置信区间．与常规的定值法相比．可靠性法可以反映土参数的不确定性对地基稳定的影响,并能定量地给出不同破坏模式下的可靠度．它有助于对地基的认识和评价,也使可靠性法考虑的因素更全面,结果更合理．     

结构可靠度计算方法综述

本文较全面地介绍了国内外建筑领域中现有可靠度的计算方法,并对这此方法的优缺点进行了分析比较,为实际建筑结构的可靠度分析提供了参考;指出了目前结构可靠度计算方法的研究热点和今后此课题的研究方向。     

一类基本变量相关的结构功能函数的可靠性分析

在正交坐标系上对基本变量相关与基本变量不相关两种情形的结构功能函数进行了可靠性分析,把独立情形的一次二阶矩阵推广到相关的情形,得到理论上严密、精度相当、实际操作难度相对变化不大的一种一次二阶矩阵方法,然后给出了可靠性的近似计算程序,并以具体的算例进行了证实.     

飞机机轮轮毂结构疲劳可靠性分析

提出了结构疲劳可靠性计算模型．该模型以结构初始疲劳质量的描述为基础,考虑裂纹扩展的随机性,建立了以裂纹长度为判据的结构失效功能函数,并用ＪＣ法和一次二阶矩法计算飞机机轮轮毂在不同循环次数下的裂纹超过数概率．同时分析了疲劳裂纹扩展的分散性对结构疲劳可靠度的影响．最后,用实物疲劳试验结果对上述方法给出的预测结果进行了验证,验证结果证明该方法是合理的．     

腐蚀油气管线的可靠性分析

ASME B31G是国际通用的评价腐蚀管线失效应力的标准，考虑到这种方法的保守性，以修正后的B31G模型作为研究腐蚀管线失效应力的基础，考虑管壁厚度、腐蚀速率、工作压力、缺陷深度等随机变量，构建腐蚀油气管线可靠性极限状态函数。然后，采用一次二阶矩法对腐蚀管线进行可靠性分析，得出管线的失效概率、可靠性指标以及剩余使用寿命。此外，为了更加规范的管理腐蚀管线，参照美国石油组织的相关规定，对不同失效概率的管线进行了等级划分。在最后的案例分析中，还讨论失效概率对不同变异系数对的敏感性，计算结果表明失效概率对管壁厚度     

模糊可靠性分析一次二阶矩法

文章给出了连续模糊变量变换为当量连续随机变量时其当量概率密度函数的一般表达式,并推出了具有线性隶属函数和正态型隶属函数2种常用模糊变量时当量概率密度函数的具体表达式,得出了2种常用模糊变量的当量均值和当量标准差,从而首次用传统可靠性理论中的一次二阶矩法分析复杂情况下的模糊可靠性;算例表明采用文中方法既可容易地分析模糊可靠性,又能较直观地用可靠性指数度量模糊可靠性。     

地下结构可靠性设计特点与方法研究

随着地下空间的大量开发,地下结构工程可靠性的问题逐渐被提上日程.用述了将可靠性设计方法引入到地下结构工程中的必要性,从地下结构功臣可靠性设计的特点人手,分析了当前地下结构工程可靠性的研究方法.     

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.     

蚁群优化算法及其在可靠指标计算中的应用

从可靠指标的几何意义出发,结合罚函数法,将结构可靠指标的求解问题转化成相应的无约束优化问题.在求解过程中,为避免因结构功能函数的高度非线性给求导运算等带来的复杂性,尝试用蚁群优化算法进行结构可靠指标的优化计算,推导了有关公式并编制了计算程序.实例应用表明,用蚁群优化算法进行结构可靠指标计算是可行的.     

求解结构可靠指标的线性可行方向算法

为克服当极限状态曲面方程非线性程度较高时应用一次二阶矩法求解可靠指标可能不收敛的问题,提出一种求解结构可靠指标的线性可行方向算法.该算法采用求解约束极值问题的可行方向策略,在迭代过程中综合考虑了目标函数和极限状态曲面方程的影响.算法在每步迭代中先计算极限状态曲面在前步迭代点处的切平面,然后在此切平面上选定一个点,使该点和原点的连线与极限状态曲面的交点满足可行方向和收敛的要求.数值算例表明,无论极限状态曲面方程非线性程度如何,该算法都具有较高的精度和效率.这为结构可靠指标的计算提供了新的方法.     

结构可靠度计算方法分析

针对工程人员在进行结构可靠度分析时不能选择最佳的计算方法的问题,采用分类比较的方法,系统分析了计算可靠度的基本方法一次二阶矩法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡罗法、优化法、随机有限元法.概括了每一种计算方法的特点及优缺点,指出了它们的适用条件和应用范围,为工程人员选用合理的方法进行结构可靠度计算提供一个有价值的参考.     

JC法在结构可靠度计算中的改进和应用

运用JC法求解结构可靠指标．综述适用于不同结构可靠度计算的各种改进JC法：改进可靠指标初始值的设定方法求解线性结构,以保证迭代的收敛性并提高收敛速度;将JC法与数值方法相结合,解决非线性隐式功能函数的结构可靠度问题——采用差分法求随机变量的偏导数、用线性逼近法代替解非线性方程的常规代数方法求可靠指标,突破用JC法求解结构可靠指标．必须具有显式功能函数的限制;在结构抗力中引入时间参数t,将JC法的应用范围拓展到时变结构．研究表明：在一般工程结构的可靠度计算问题都能采用不同的JC法改进方法来解决．参10．     

一类有效的正定式几何规划的共轭梯度法

20世纪60年代以来,非线性规划一直是各学科普遍关注的研究领域,而几何规划是一类特殊的非线性规划问题,是优化理论与方法研究的一个重要分支,并且它已成为研究与解决自然科学与工程中许多复杂问题的一个强有力的工具。共轭梯度法是最优化理论中最常用的方法之一,它具有算法简便,存储需求小等优点。因此针对无约束下的正定式几何规划问题,通过对参数βk进行适当的修正,并采用推广的Wolfe步长搜索策略,再有效结合正定式几何规划问题的显著特点,给出了一类有效的求解无约束几何规划问题的共轭梯度算法。该算法的主要特点是允许初始点任意,且收敛速度较快,具有重要的理论意义和广泛的使用价值。最后在适当的条件下,证明了该算法具有下降性及全局收敛性。     

等式约束下的共轭梯度算法

为了寻找求解大规模无约束非线性优化问题的一种有效方法,提出了一种等式约束下新的共轭梯度算法,该算法利用广义消去法将约束优化问题转化为无约束优化问题.并证明了该算法具有全局收敛性,同时还证明了该算法在强wolfe线搜索下具有充分下降性.     

一种求解大规模方程组的修正Dai-Yuan共轭梯度法

设计一种针对大规模非线性方程组的修正DY共轭梯度算法.该算法的搜索方向不仅自动满足充分下降条件,而且属于信赖域.在适当条件下,可以证明新算法是全局收敛的.初步的数值实验表明新算法可以有效求解大规模非线性方程组.     

验算点法（JC法）求解可靠指标β的一种新方法

介绍了一种求解可靠度指标方程组的新方法，此方法与传统求解复杂超越方程组的方法相比具有不易发散、收敛速度快和计算结果精度高的特点。介绍了一个计算实例能求出不同荷载效应ρ所对应的可靠度指标β。     

DY共轭梯度法在工程可靠度分析中的应用

基于可靠度指标的几何涵义,建立可靠度指标优化模型的目标函数;应用DY共轭梯度法在标准Wolf线搜索条件下全局收敛的特点,计算可靠度指标和验算点;该方法解决了传统方法容易陷入局部最小值的缺点.算例采用自行编制的Matlab程序,并与其他方法的计算结果作了对比.实例表明该方法有效可行.