钢结构工程抗力时变模型的构建与验证

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3O卷第5期重庆建筑大学学报VoI．30NO．52008年10月JournalofChongqingJianzhuUniversityOet．2008钢结构工程抗力时变模型的构建与验证杨波，戴国欣，陈昌海，刘东(重庆大学土木工程学院，重庆400045)摘要：提出了一种全新的钢结构抗力时变模型，对多种影响因素在模型中的表述方式与初步取值范围展开了探讨。采用通用有限元程序提供的APDL语言将结构分析和其PDS模块的统计分析能力相结合，实现了基于蒙特卡罗(theMonteCarlo)有限元模拟方法的时变可靠度计算，并与非时变条件可靠性计算结果做出对比。

2、经算例验证，结果表明：考虑抗力时变后，时间因素对结构的可靠性影响显著；同时文中提出的钢结构抗力时变函数在形式上是基本合理可行的。关键词：钢结构；抗力时变模型；有限元；蒙特卡罗模拟；时变可靠度中图分类号：TU311．2’文献标志码：A文章编号：1006—7329(2008)05—0095—05ConstructionandConfirmationofaModelforTime-DependentResistanceoftheSteelStructureProjectYANGBo，DAIGuo—xin，CHENChang—hai，LIUDong(CollegeofCivilEnginee

3、ring，ChongqingUniversity，Chongqing，400045P．R．China)Abstract：Wedevelopedamodeloftime—dependentresistanceforasteelstructureprojectanddiscusshereintheexpressionandtheprimaryvalueofmanyparametersinthemode1．OnthebasisoftheAPDLlanguagefurnishedbyuniversalfiniteelementprogram，weunitedthefunctionsofstr

4、ucturalandstatisticanalyses．Atime—dependentreliabilityanalysiswasimplemented．Theresultofthetime—dependentreliabilityanalysiswascomparedwiththatofthenotime—dependentreliabilityanalysis．Throughtestingacalculatedexample，wesawthatwhenthetime—dependentresistancewasconsidered．thefactoroftimegreatlyin

5、fluencesstructuralreliability．Inaddition，wefoundthatthemodeloftime—dependentresistanceforasteelstructureisreasonableandfeasible．Keywords：steelstructure；mode1oftime—dependentresistance；finiteelement；MonteCarlosimulation；time—dependentreliability在可靠度理论研究领域，考虑抗力随时间变化时在服役中的工程结构，在结构的监测与安全性评价中，结构的可靠度

6、分析是一个相当复杂的问题，有关研究考虑抗力随时间变化的时变可靠性分析是至关重要的起步较晚。1975年进行了累积损伤下结构的可靠度内容之一。其分析的科学性与准确性直接关系到对结分析_1]，1987年有人研究了结构抗力和荷载效应均随构安全性评价的最终结果，这将直接决定工程结构，特时间变化时结构可靠度的分析方法l2]，1990年根据结别是关系国计民生的重大基础设施在服役期间是否安构抗力和荷载效应随时间而变的特点提出了动态可靠全可靠、能否正常使用、是否需要进行维护和需要何种度的概念_3]，1993年利用蒙特卡洛的重要抽样法研究程度上的维护。我国《建筑结构可靠度设计统一标准》了时变结构的体系可

7、靠度问题l_4]，1995年有人用随机(GB50068--2001)和基于该标准制定的各种建筑结过程中的上跨阈理论研究了劣化结构的可靠度问构设计规范，没有显式地考虑结构抗力的时变性质。题]。这些研究较少涉及工程结构抗力时变模型，这我国这样的实际情况，决定了考虑抗力随时间变化的使得大多数关于考虑抗力随时间变化的时变可靠性分时变可靠性分析理论有进行研究的需要。析的研究成果难于直接用于指导工程实践。针对大量*收稿日期：2008—04—18基金项目：重庆市科委资助