箱型梁剪力滯效應的隨機模擬及可靠性分析.pdf

1、采用確定性分析方法求解結構系統(tǒng)在內(nèi)外不確定性因素共同作用下的響應量是不盡合理的,此時需要正確評估結構系統(tǒng)在各種不確定性因素影響下的響應,通過采用數(shù)學和力學的方法建立與之相對應的不確定分析模型,得到對結構設計、施工、維護具有指導意義的數(shù)值分析結果。箱型梁廣泛應用于土木工程中,在彎曲荷載下,剪力滯效應是其發(fā)生損傷甚至破壞的重要原因之一。本論文以箱型梁為研究對象,綜合考慮隨機因素和剪力滯效應對箱型梁的影響,主要研究結構隨機分析的兩類方法——蒙

2、特卡羅有限元法和響應面法,并將兩種方法應用于剪力滯效應下箱型梁的隨機特性分析和可靠度分析中。
　　 蒙特卡洛法是一類獨特的統(tǒng)計試驗分析方法,將蒙特卡洛法與結構傳統(tǒng)有限單元分析技術相結合便形成了蒙特卡洛有限元法。本文詳細介紹了結構隨機分析的蒙特卡洛有限元法,探討了對數(shù)正態(tài)隨機場的抽樣模擬方法;詳細研究了紐曼蒙特卡洛法的計算效率問題,并進一步研究紐曼蒙特卡洛法同時考慮彈性模量和外荷載的抽樣模擬方法;基于箱型梁剪力滯—維離散有限元法,

3、建立箱型梁隨機特性分析蒙特卡洛有限元法。
　　 響應面法是另一類隨機模擬方法,本文詳細闡述了結構分析的隨機響應面法,隨機響應面法的基本思想是采用混沌多項式將結構的位移響應在標準正態(tài)空間中展開,然后通過概率配點法求解混沌展開式的系數(shù),進而得到結構位移響應的顯式表達式。在層遞隨機有限元的基礎上,結合隨機響應面法,提出了適合于整個求解域上多種響應量分析的層遞響應面法,該方法將結構的節(jié)點位移采用層遞基向量展開,建立層遞響應面法的控制方程