高可靠性结构体系极值响应估计方法的有效性研究
发布时间：2020-10-13 02:17
对于高可靠性结构体系,存在材料性能、几何参数以及荷载效应作用等不确定性与高可靠性结构体系需要精确概率度量结构可靠度的内部矛盾,本文致力于研究高可靠性结构体系整体失效概率估计的一般方法及计算流程,以解决高可靠性结构系统可靠度分析上存在两个关键问题:系统联合失效概率(或可靠度)计算问题和系统失效概率计算效率问题。针对第一个问题,本文将高可靠性结构体系的联合失效概率问题转变为结构响应极值多变量分布估计问题,目前已有通过Copula理论将多元联合概率分布分解成Copula函数和变量边缘分布,本文通过对比分析研究出合适的Copula函数将高可靠性结构体系响应极值多变量分布分解为各构件边缘分布。同时根据已提出的广义极值分布和移位广义对数正态分布分别拟合构件层次上响应极值分布,对比分析其作为各构件边缘分布的有效性,从而解决高可靠性结构系统失效概率估计问题。针对第二个问题,基于极值理论,通过广义极值分布和移位广义对数正态分布拟合极值分布的加速模拟方法能够高效估计外部激励作用下结构响应的极值分布,同时本文讨论基于Kendall-tau秩相关系数参数估计方法估计Gumbel–Hougaard Copula函数参数的高效性,从两种不同的角度提高了失效概率估计效率。针对上述问题,本文对所选方法的基本原理和流程,进行了详细介绍。最后,采用所选方法对受到静力、动力外部荷载作用下的包含线性和非线性结构的框架结构和变电站理想模型进行了非高斯矢量响应过程极值估计,对比了结构体系尾部失效概率,并根据计算结果,进行了所选方法数值精度和计算效率的对比研究,并给出了在工程应用方面的建议。本文的研究对高可靠性结构的可靠度评估和设计具有一定的参考价值。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM63
【部分图文】：
上海交通大学硕士学位论文义，且方法过程简洁明了，便于在实际工程中使要有两种，一种是 Grigoriu 和 Samoroditsky 提出定的加速模拟方法，另一种是 He 和 Gong 提出的GLD）的加速模拟方法。法的一般流程的基本思想是预先假设结构极值响应服从某类分参数估计方法，然后利用随机模拟方法生成有限布参数及结构极值响应分布。与直接模拟方法相
如图2-2、2-3、2-4 所示。表 2-5 基于样本和通过极值理论得到 ( < )的估计值及理论值Table 2-5 Based on the sample and the extreme value theory the estimate and the theoretical valueof ( < )分布类型 系数 高斯分布 理论近似值 3.1165 0.2690 0参数估计值 3.0874 0.2982 -0.0895指数分布 理论近似值 6.9078 1 0参数估计值 6.8879 1.0014 0.0147柯西分布 理论近似值 318.47 318.47 1参数估计值 320.243 325.440 1.0137采用基于移位广义对数正态分布（SGLD）假定的加速模拟方法估计响应极值分布，假设极值分布服从移位广义对数正态分布（SGLD），通过 MonteCarlo 模拟得到 = 2000个记录离散点个数 = 1000的序列值{ } 的响应极值样本，然后估计移位广义对数正态分布的参数，如表 2-6 所示。最后，图 2-5 给出了基于 2000 个响应极值样本并分别采用广义极值分布（GEV）、移位广义对数正态分布（SGLD）假定的加速模拟方法、基于 20000 个
2-3 离散点个数 = 10000时理论广义极值分布与 20000 个蒙特卡罗样本结果g. 2-3 The comparison of the theoretical GEV distribution and the results of 20000 MCarlo samples with m=10000
【参考文献】
本文编号：2838595
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM63
【部分图文】：
上海交通大学硕士学位论文义，且方法过程简洁明了，便于在实际工程中使要有两种，一种是 Grigoriu 和 Samoroditsky 提出定的加速模拟方法，另一种是 He 和 Gong 提出的GLD）的加速模拟方法。法的一般流程的基本思想是预先假设结构极值响应服从某类分参数估计方法，然后利用随机模拟方法生成有限布参数及结构极值响应分布。与直接模拟方法相
如图2-2、2-3、2-4 所示。表 2-5 基于样本和通过极值理论得到 ( < )的估计值及理论值Table 2-5 Based on the sample and the extreme value theory the estimate and the theoretical valueof ( < )分布类型 系数 高斯分布 理论近似值 3.1165 0.2690 0参数估计值 3.0874 0.2982 -0.0895指数分布 理论近似值 6.9078 1 0参数估计值 6.8879 1.0014 0.0147柯西分布 理论近似值 318.47 318.47 1参数估计值 320.243 325.440 1.0137采用基于移位广义对数正态分布（SGLD）假定的加速模拟方法估计响应极值分布，假设极值分布服从移位广义对数正态分布（SGLD），通过 MonteCarlo 模拟得到 = 2000个记录离散点个数 = 1000的序列值{ } 的响应极值样本，然后估计移位广义对数正态分布的参数，如表 2-6 所示。最后，图 2-5 给出了基于 2000 个响应极值样本并分别采用广义极值分布（GEV）、移位广义对数正态分布（SGLD）假定的加速模拟方法、基于 20000 个
2-3 离散点个数 = 10000时理论广义极值分布与 20000 个蒙特卡罗样本结果g. 2-3 The comparison of the theoretical GEV distribution and the results of 20000 MCarlo samples with m=10000
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘敬敏;余波;杨绿峰;;Orthogonal变换与Nataf变换对FORM计算精度的影响分析[J];应用力学学报;2015年01期
2 涂志斌;黄铭枫;楼文娟;;基于Copula函数的建筑动力风荷载相关性组合[J];浙江大学学报(工学版);2014年08期
3 唐小松;李典庆;周创兵;方国光;;联合分布函数构造的Copula函数方法及结构可靠度分析[J];工程力学;2013年12期
4 闫阳;董聪;陈向前;;基于Kriging模型的子集模拟方法[J];计算机仿真;2013年02期
5 赵维涛;张旭;;基于Monte-Carlo方法的结构系统可靠度计算及敏度分析[J];计算力学学报;2011年02期
6 吕大刚;宋鹏彦;于晓辉;王光远;;基于矩法的结构非线性整体抗震可靠性分析[J];建筑结构学报;2010年S2期
7 金伟良;唐纯喜;陈进;;基于SVM的结构可靠度分析响应面方法[J];计算力学学报;2007年06期
8 马超;吕震宙;;结构可靠性分析的支持向量机分类迭代算法[J];中国机械工程;2007年07期
9 宋述芳;吕震宙;;高维小失效概率可靠性分析的序列重要抽样法[J];西北工业大学学报;2006年06期
10 吕震宙;杨子政;;基于神经网络的可靠性分析新方法[J];机械强度;2006年05期
本文编号：2838595
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2838595.html
教材专著
