蒙特卡罗法在结构可靠度分析中的应用

本文在蒙特卡罗直接法的基础上,利用全概率公式,导出了改进的蒙特卡罗法.大量分析计算结果表明:该法与目前在结构可靠度分析中常用的几种蒙特卡罗法相比,具有适用性广、收敛性好、模拟次数基本不受失效概率影响等优点,不仅能求解构件可靠度问题,而且能方便地求解体系可靠度问题,对于一般工程问题,只需模拟二、三万次,就能满足精度要求.     

用几何法求构件的可靠指标

本文所介绍的计算结构可靠指标的几何法既适用于随机变量为正态分布、对数正态分布及极值Ⅰ型等分布情况,也适用于基本随机变量相关的情况.该法将各种分布的随机变量转化成标准正态变量,然后用迭代法求解.几何法与过去常用求可靠指标的一次二阶矩法相比,具有迭代次数少、收敛快、精度高的优点,并在计算出可靠指标的同时,求出设计验算点值.当进一步研究随机有限元和结构系统的可靠度时,需对结构反复进行分析,有时需多次求可靠指标,这时,用几何法求解将更合适.     

蒙特卡罗法在堤防边坡可靠度分析中的应用

以堤防边坡为研究对象,运用可靠度分析方法中的蒙特卡罗法,通过建立边坡状态函数,生成随机变量,对边坡的稳定性进行可靠性模拟,求出失效概率和可靠指标,并附有实例,具有实用性和可操作性。     

基于响应面和蒙特卡罗法结构位移可靠度

为了研究结构位移可靠度,以门式框架为例,利用MATLAB软件编制基于蒙特卡罗法、响应面法、响应面—蒙特卡罗法的计算程序,采用数值模拟方法对结构进行可靠度分析。得到结构的失效概率、可靠指标、结构最不利点水平位移的概率分布情况。计算结果表明:这几种方法计算结构的失效概率与文献[5]结果接近,但蒙特卡罗法的计算工作量大、时间最长,响应面法的计算时间最短。响应面—蒙特卡罗法、响应面—重要抽样蒙特卡罗法在较少样本的情况下可以达到较高的精度要求,且计算效率较高。本文基于MATLAB编制的可靠度模拟分析程序为复杂结构可靠度分析提供了参考。     

基于蒙特卡罗法的压力容器可靠性风险分析

针对压力容器结构可靠性问题,采用蒙特卡罗随机方法进行了数值模拟,通过计算,对复杂结构可靠度问题的求解和分析有了初步了解.结果表明:用可靠性分析法设计压力容器结构,使压力容器得到更可靠的保证,可以更准确的揭示压力容器各位置的功能特点,使设计方案更合理.     

用蒙特卡罗法模拟积分球的光传输时间特性

运用蒙特卡罗法原理,用Matlab软件编程,通过随机抽样,追迹了100 000个光子,对一半径为100mm,漫反射率为0.85的积分球的光传输时间特性进行了仿真分析.结果显示:积分球对入射光脉冲具有展宽作用,当入射光为脉宽无限窄的理想脉冲时,积分球的出射光能量波形符合指数曲线规律.对模拟数据进行指数拟合,得到了各拟合系数及相关系数.在此基础上对方波函数的输出响应进行模拟,得到了分段指数曲线,进一步验证了积分球对脉冲的展宽作用.两种情况下拟合的时间常数基本一致,拟合的相关系数大于0.97.     

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.     

工程结构可靠度设计的研究与应用进展

概述了工程结构设计理论的发展,在分析工程结构可靠度设计原理和方法的研究与应用现状的基础上,提出了今后应重视的若干研究课题.     

基于双判据失效准则的结构可靠度计算方法

根据结构可靠指标的几何意义,建立了基于R6双判据失效准则下正态随机变量和非正态随机变量的结构可靠度计算的优化模型,并利用基于最优化原理的Monte Carlo法对其求解,无需对非线性功能函数作线性化近似处理,也减少了迭代次数,在概率断裂失效判据上进行改进,从而提高了结构可靠度的计算精度,扩大了其适用范围,为结构可靠度分析提供了一种思路.     

基于蒙特卡罗法的结构可靠度分析

建立了桁架结构的有限元分析模型。采用蒙特卡罗法(Monte-Carlo Method),分析了输入随机变量对桁架可靠性的影响。结果表明:杆件横截面积对单元A1轴向应力的影响较大,是影响桁架失效概率的主要因素;同时单元A1的横截面积对桁架结构体积的变化起主要作用。     

Monte—Carlo法在钢筋混凝土深梁可靠度分析中的应用

利用Monte-Carlo法,对现行混凝土结构设计规范及其修订稿中的钢筋混凝土深梁正截面受弯的可靠度进行了校准分析和比较,研究了不同荷载效应比值（恒载与住宅楼面活荷载的比值）、不同材料强度等级和不同配筋率对深梁可靠度的影响,分析结果表明,按修订稿设计的深梁正截面受弯的可靠度水平比按现行混凝土结构设计规范设计的深梁正截面受弯的可靠度水平更高。     

计算结构可靠指标的循环逼近法

基于几何原理,建立了可靠指标的新优化模型.对于任何类型变量,该模型均无需计算其当量正态分布的平均值和标准差.将循环筛滤思路引入到该优化模型中,提出了循环逼近法.经算例验证,该算法简便实用,可以快速逼近并确定验算点、求解可靠指标,且具有令人满意的计算精度,为结构可靠指标计算提供了新的有效途径.     

蒙特卡罗改进法求解可靠度编程中的问题及解决方法

用蒙特卡罗改进法对编程中的关键问题进行了探讨并给出了解决方法．这些问题主要包括正态分布函数Φ（ｘ）及其反函数Φ－１（ｘ）的取值和非正态随机变量的当量正态变换．通过对上述问题的解答,可较好地解决实际工程问题的可靠度,并给出蒙特卡罗改进法的算例．     

集束箭弹命中概率分析的Monte-Carlo方法

研究集束箭弹命中概率的分析与计算方法.讨论了集束箭弹小箭分布特性,构造了小箭分布规律的数学模型,提出了分析集束箭弹命中概率的Monte-Carlo模拟方法.编写了采用Monte-Carlo模拟方法的集束箭弹命中概率计算程序并对实例进行了计算,得到了集束箭弹的命中概率及其与小箭散布参数的关系.研究结果具有工程应用价值,并证明了Monte-Carlo方法是分析集束箭弹命中概率的有效方法.     

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.     

相关变量下边坡稳定可靠度的蒙特卡罗模拟

岩土工程中基本变量大多数都为互相关,通常土性参数c、之间存在负相关性,因此在计算边坡稳定失效概率时要考虑其相关性。Monte-Carlo模拟法是求解失效概率和可靠度指标较为精确的方法。本文提出了用直接抽样法求解相关空间中失效概率和可靠度指标的计算机模拟方法,编制了相应的程序。通过实例计算对比,验证了本文所提方法的正确性。