考虑空间变异性的框架结构可靠度分析方法

• 作者: 余波 刘敬敏 杨绿峰
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 可靠度 空间变异性 随机场 局部平均 随机有限元法
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 677-684
• 页数: 8页
• 分类号: TU311.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx20190918004

摘要

空间变异性是结构参数的固有属性,对于工程结构的随机响应和可靠度分析具有重要影响.结合随机场离散的局部平均理论和随机响应分析的摄动随机有限元法,提出一种考虑参数空间变异性的平面框架结构可靠度分析方法,并定量分析了参数空间变异性对结构可靠度的影响规律.首先,考虑随机因素的空间变异性,采用二维线性随机场离散的局部平均理论将平面框架结构的连续随机场离散为一组随机变量,并通过理论推导建立了随机场局部平均间协方差矩阵的二重积分表达式;然后,采用摄动随机有限元法分析结构随机响应及其对基本随机变量的梯度向量,并利用可靠度分析的梯度优化法计算结构可靠指标,从而提出了一种考虑参数空间变异性的平面框架结构可靠度分析方法.分析表明,该方法具有较高的计算精度和计算效率;随机场离散的局部平均理论对相关结构类型不敏感;随着随机场相关偏度和变异性的增大,框架结构的可靠指标逐渐减小,说明结构参数的空间变异性对结构可靠度的影响不容忽视.