工程結(jié)構(gòu)可靠度-展示頁(yè)
2025-01-04 15:06本頁(yè)面
【正文】 慮隨機(jī)變量的分布概型，只是直接取用隨機(jī)變量的前一階矩和二階矩；②將非線性功能函數(shù)在隨機(jī)變量的平均值處展開(kāi)不合理，由于隨機(jī)變量的平均值不在極限狀態(tài)曲面上，展開(kāi)后的線性極限狀態(tài)平面可能會(huì)較大程度地偏離原來(lái)的極限狀態(tài)曲面；③對(duì)有相同力學(xué)含義但數(shù)學(xué)表達(dá)式不同的極限狀態(tài)方程，求得的結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)值不同。 中心點(diǎn)法的特點(diǎn) ? 將功能函數(shù) Z在隨機(jī)變量的平均值處展開(kāi)為泰勒級(jí)數(shù)并保留至一次項(xiàng)，即 ? ZL的平均值和方差為 ? 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)為 中心點(diǎn)法的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算簡(jiǎn)便 ?？煽恐笜?biāo)直接用功能函數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示 。 ? 1． 3． 9 結(jié)構(gòu)施工期和老化期可靠度 .見(jiàn)趙國(guó)藩《工程結(jié)構(gòu)生命全過(guò)程可靠度》 2023 2 結(jié)構(gòu)隨機(jī)可靠度分析的基本概念和原理 ? 2． 1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的變量 ? 2． 2 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) ? 2． 3 結(jié)構(gòu)可靠度 ? 2． 4 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo) ? 2． 5 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)與中心安全系數(shù)的關(guān)系 3 結(jié)構(gòu)可靠度分析的一次二階矩方法 ? 隨機(jī)變量相互獨(dú)立時(shí)的四種近似方法，即中心點(diǎn)法、驗(yàn)算點(diǎn)法 (JC法 )、映射變換法和實(shí)用分析法 ：由于用這些方法計(jì)算可靠指標(biāo)只需要隨機(jī)變量的前一階矩和二階矩(驗(yàn)算點(diǎn)法、映射變換法和實(shí)用分析法尚需考慮隨機(jī)變量的分布概型 )，而且只需考慮功能函數(shù)泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng)和一次項(xiàng)，因而 統(tǒng)稱為一次二階矩方法 。包括：尋找結(jié)構(gòu)主要失效模式、結(jié)構(gòu)體系失效概率計(jì)算、并聯(lián)結(jié)構(gòu)體系可靠度的計(jì)算。 ? 《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》是研究成果的綜合體現(xiàn)。 ? (5)巖土工程的可靠性問(wèn)題。 ? (3)結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性問(wèn)題。 ? 白色系統(tǒng)、黑色系統(tǒng)和灰色系統(tǒng)。 ? 研究和處理模糊性的數(shù)學(xué)方法主要是 1965年美國(guó)自動(dòng)控制專家查德 (L． A． Zadeh)教授創(chuàng)始的“模糊數(shù)學(xué)”。 ? 研究方法：概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和隨機(jī)過(guò)程。 ? 將設(shè)計(jì)中的各參數(shù)視為隨機(jī)變量，利用近似的可靠度方法按照規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)確定設(shè)計(jì)表達(dá)式中的分項(xiàng)系數(shù)，該設(shè)計(jì)方法為 水準(zhǔn) Ⅱ 方法 。主要包括結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面內(nèi)力或應(yīng)力的分析，以及根據(jù)截面的內(nèi)力或應(yīng)力，選擇截面尺寸，確定材料用量等。工程結(jié)構(gòu)可靠度 課程內(nèi)容 ? 介紹工程結(jié)構(gòu)可靠度、安全度理論和規(guī)范設(shè)計(jì)方法； ? 介紹以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（一次二階矩理論）； ? 介紹荷載和抗力的統(tǒng)計(jì)分析方法； ? 介紹材料性能的質(zhì)量控制； ? 介紹可靠度研究的動(dòng)向。 1 緒 論 ? 工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的兩個(gè)步驟： ? ：包括結(jié)構(gòu)總體布置、結(jié)構(gòu)方案和型式的選擇； ? ：根據(jù)選定的結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的截面和可行的施工方案。 兩種水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)中的荷載及材料強(qiáng)度是通過(guò)統(tǒng)計(jì)取值而確定的，再取用適當(dāng)?shù)?、定值的、由?jīng)驗(yàn)確定的單一安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全性或可靠性，通常稱為 水準(zhǔn) Ⅰ 的設(shè)計(jì)方法 ，即半經(jīng)驗(yàn)半概率設(shè)計(jì)法。 1． 1 影響工程結(jié)構(gòu)可靠性的三種不確定性 ? 1． 1． 1 事物的隨機(jī)性。 ? 1． 1． 2 事物的模糊性。 ? 1． 1． 3 事物知識(shí)的不完善性。 1． 2 結(jié)構(gòu)可靠度理論的發(fā)展歷史及工程應(yīng)用 ? 近年來(lái)我國(guó)可靠性理論以及應(yīng)用成果： ? (1)結(jié)構(gòu)可靠性一般理論的若干問(wèn)題 ? (2)結(jié)構(gòu)體系可靠性問(wèn)題。 ? (4)結(jié)構(gòu)疲勞可靠性問(wèn)題。 ? (6)已有工程結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定問(wèn)題。 1． 3 計(jì)劃項(xiàng)目專題及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容 ? 1． 3． 1 結(jié)構(gòu)可靠性基本理論 ? 1． 3． 2 結(jié)構(gòu)模糊可靠度 ? 1． 3． 3 結(jié)構(gòu)體系可靠度。 ? ． 4 結(jié)構(gòu)可靠度分析的蒙特卡羅方法 ? 1． 3． 5 隨機(jī)有限元與結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠度 ? 1． 3． 6 結(jié)構(gòu)抗震可靠度 ? 1． 3． 7 基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) ? 1． 3． 8 結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)組合。 3． 1 中心點(diǎn)法 ? 中心點(diǎn)法是結(jié)構(gòu)可靠度研究初期提出的一種方法，其 基本思想 是 首先將非線性功能函數(shù)在隨機(jī)變量的平均值 (中心點(diǎn) )處作泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)并保留至一次項(xiàng)，然后近似計(jì)算功能函數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。 ? 中心點(diǎn)法 計(jì)算的結(jié)果比較粗糙，一般 常用于 結(jié)構(gòu)可靠度要求不高的情況，如 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)的可靠度分析 。可以直接給出可靠指標(biāo)與隨機(jī)變量統(tǒng)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系，對(duì)于 β＝ l～ 2的正常使用極限狀態(tài)可靠度的分析，較為適用。 3． 2 驗(yàn)算點(diǎn)法 (JC法 ) ? 它的特點(diǎn)是能夠考慮非正態(tài)的隨機(jī)變量，在計(jì)算工作量增加不多的條件下，可對(duì)可靠指標(biāo)進(jìn)行精度較高的近似計(jì)算，求得滿足極限狀態(tài)方程的“驗(yàn)算點(diǎn)”設(shè)計(jì)值，便于根據(jù)規(guī)范給出的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算分項(xiàng)系數(shù)，以利于設(shè)計(jì)人員采用慣用的多系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式。圖 3— 2所示為三個(gè)正態(tài)隨機(jī)變量的情況，與兩個(gè)正態(tài)隨機(jī)變量情況相同，法線的垂足 P* 。 3． 2． 3 非正態(tài)隨機(jī)變量的情況 ? 永久荷載一般服從正態(tài)分布，截面抗力一般服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布 ，但是，諸如 風(fēng)壓、雪載、樓面活荷載等，一般服從其他類型 (如極值 I型等 )的分布 。 ? 將 非正態(tài)隨機(jī)變量當(dāng)量化或變換為正態(tài)隨機(jī)變量的三種方法 ：即 當(dāng)量正態(tài)化法（ JC法），映射變換法和實(shí)用分析法 。 映射
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