【摘要】：長久以來,在結(jié)構(gòu)可靠度理論領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)可靠度的分析是人們所研究的重中之重。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,結(jié)構(gòu)可靠度分析已經(jīng)相當(dāng)成熟,然而由于結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜性和工程中荷載、結(jié)構(gòu)失效模式等問題的不確定性,以致于現(xiàn)在在解決結(jié)構(gòu)可靠度問題上都沒有達(dá)到很好的效果。非概率可靠度概念的出現(xiàn)給結(jié)構(gòu)體系可靠度分析帶來了新的方法,根據(jù)不同的工程問題采取合理的解決方法,可以更有效的評價結(jié)構(gòu)的安全和可靠性。總之,非概率可靠度理論的成熟必將推進結(jié)構(gòu)體系可靠度分析方向走向?qū)嵱玫倪M程。隨著研究的深入,人們意識到模糊性這種不確定因素和隨機性一樣對結(jié)構(gòu)體系安全具有深遠(yuǎn)的影響,在對結(jié)構(gòu)可靠性進行了全面的評價時,模糊可靠性應(yīng)運而生。實踐證明,在計算結(jié)構(gòu)可靠度時,模糊可靠性比傳統(tǒng)可靠性更符合工程實際。本文主要研究內(nèi)容如下:一、分析概率可靠度與非概率可靠度的不同,對其適用范圍和優(yōu)缺點進行總結(jié)。說明了非概率可靠性方法的主要的優(yōu)勢。二、在正態(tài)分布下,按照3s法則((3,3)R R R RR:m-sm+s,(3,3)S S S SS:m-sm+s)建立了概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)的關(guān)系式,另外考慮到在3s截斷法則下隨機變量落在該區(qū)間的概率只有99.74%,為了涵蓋整個分布(-￥,+￥),所以取(,)R R R RR:m-nsm+ns,(,)S S S SS:m-nsm+ns,同樣建立了概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)的關(guān)系式,對比分析兩個關(guān)系式發(fā)現(xiàn):同一個結(jié)構(gòu),給定了期望和方差,概率可靠性指標(biāo)b不變,隨著n的增大(區(qū)間范圍也增大),不確定參數(shù)的離散程度也越大,概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)之比也增大,非概率可靠度指標(biāo)減小;也就是說變量區(qū)間越窄,h越高,非概率可靠性描述越安全(與概率可靠度描述越接近);變量區(qū)間越寬,h越小,非概率可靠性描述越不安全(與概率可靠度描述越偏差大)。由此可得:基于非概率指標(biāo)與概率可靠性指標(biāo)的關(guān)系,可以得出非概率可靠度與概率可靠度描述的結(jié)構(gòu)可靠度的適用性與安全性,合適的窄區(qū)間描述結(jié)構(gòu)的非概率可靠性是符合工程實際的,而大區(qū)間描述往往是偏離概率可靠度的,此時用非概率可靠性指標(biāo)去描述結(jié)構(gòu)的可靠度是不符合實際的。三、從抗力的方差Rs與荷載作用效應(yīng)的方差Ss之比k的變化來探討b與h之間的對應(yīng)關(guān)系:當(dāng)抗力的離散程度小于荷載作用效應(yīng)的離散程度時,概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)之比先是快速增長達(dá)到一個最大值;當(dāng)抗力的離散程度大于荷載作用效應(yīng)的離散程度時,概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)之比緩慢變小逐漸趨近于3;概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)的取值范圍為(3,3 2)�；�3s截斷法則所得的非概率可靠度指標(biāo)與概率可靠度指標(biāo)之比1:3是1:n中特殊情況中的一種。四、當(dāng)非概率可靠度指標(biāo)在區(qū)間[-1,1]的時候,由非概率可靠度理論無法判斷結(jié)構(gòu)可靠性�；�3s截斷法則,將區(qū)間變量轉(zhuǎn)換成正態(tài)隨機變量或者是由抗力R與荷載效應(yīng)S離散程度(即RSkss=)將非概率可靠度指標(biāo)轉(zhuǎn)換成概率可靠度指標(biāo),從而利用概率可靠度理論來評價結(jié)構(gòu)的安全程度;通過尋找非概率可靠度指標(biāo)臨界點來確定結(jié)構(gòu)可靠性。五、研究了影響結(jié)構(gòu)概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系的因素,已經(jīng)不能從抗力的方差與荷載作用效應(yīng)的方差之比來探討概率可靠度指標(biāo)與非概率可靠度指標(biāo)之間的聯(lián)系,影響因素不僅僅有線性方程中的系數(shù),還有隨機變量的增加。六、對比分析了傳統(tǒng)可靠性理論和模糊可靠性理論,發(fā)現(xiàn)用傳統(tǒng)可靠性方法計算所得的可靠度要比模糊可靠度大,模糊可靠方法相對比較保守。將模糊-非概率可靠性分別與常規(guī)可靠性方法和模糊可靠性對比分析,發(fā)現(xiàn)模糊-非概率可靠性不僅能非常好地處理同時含有區(qū)間變量和隨機變量的混合不確定性問題,可以更加準(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)可靠性;還繼承了非概率可靠性方法在計算簡便的優(yōu)勢。
[Abstract]:This paper presents a new method for the reliability analysis of structural system , which is based on three - 3s ' law (( 3,3 ) R R RR : m - sm + s , ( 3 , 3 ) S S SS : m - sm + s . Based on the relationship between the probability reliability index and the probability reliability index , the relation between the probability reliability index and the non - probabilistic reliability index can be obtained . The relation between the probability reliability index and the non - probabilistic reliability index can not be determined by the probability reliability theory .
【學(xué)位授予單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU311.2

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本文編號：2127902