考虑多重失效机制的结构体系可靠度分析

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1、第44卷第11期土木工程学报V0L44No．112011年11月CHINACIVⅡENGINEERINGJOURNALNOV．20ll考虑多重失效机制的结构体系可靠度分析范文亮李杰(1．重庆大学，重庆400045；2．同济大学，上海200092)摘要：经典的体系可靠度分析仅涉及构件的抗弯失效，而未考虑可能发生的抗剪失效和抗扭失效等其他失效机制。为此，文叶J对经典的体系可靠度进一步拓展，提出考虑多重失效机制的体系可靠度问题，进而在概率密度演化理论的框架中，针对静定结构和超静定结构，分别引入等价极值事件和吸收边界条件，导出等价极值变量的密度变换解和考虑吸收边界条件的广义

2、目标量的密度变换解。由于密度变换解的特殊形式，引入6序列逼近的思想，获得各类密度变换解的6序列逼近算法。最后，通过多个算例验证文中建议算法的合理性和有效性，同时指出抗剪失效机制对失效概率的贡献并不总是可以忽略，需慎重对待。关键词：体系可靠度；多重失效机制；概率密度演化理论；密度变换解；艿序列逼近算法中图分类号：TU311．2文献标识码：A文章编号：1000—131X(2011)l1-0009-09StructuralsystemreliabilityundermultiplefailuremechanismsFanWenliangLiJie(1．ChongqingU

3、niversity，Chongqing400045，China；2．TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：C1assicalsysternreliabilityonlyfocusesontheflexuralfailuremechanismofmembers，whileotherpossiblefailuremechanisms．suchasshearfailure，torsionfailure，etc．，areusuallyignored．Inthisstudy，structuralsystemreliabi

4、litvinvolvingmultiplefailuremechanismsisputforward，andtwoanalysisapproachesbasedonprobabilitydensityevolutiontheoryproposed．Forstaticallydeterminatestructures．anequivalentextreme—Valueeventcorrespondingtoafailureeventisderived．andtransitingsolutionofPDF(ProbabilityDensityFunction)foreq

5、uivalentextreme—ValuevariablesaI．ea1s0obrained．Forstaticallyindeterminatestructures，absorbedboundaryconditionisintroducedintogeneralizeddensityevolutionequationderivedtogetherwiththetransitingsolutionofPDF．Approximationviaafamilyof6sequencesisusedtoevaluatethetransitingsolutionofPDF，an

6、dreliabilitycanbecalculatedbyusingone—dimensionalnumericalintegrati0n．Theaccuracyandeffectivenessoftheproposedmethodsareverifiedthroughseveralexamples．Itisfoundfromtheexamplecasesthatshearfailuremechanismcannotbealwaysneglectedforsystemreliability．Keywords：systemreliability：multiplefai

7、luremechanisms；probabilitydensityevolutiontheory；transitingsolutionofPDF；approximationviaafamilyofsequencesE．mail：davidfwl@126．COB经典的体系可靠度分析源起于机电系统和航空引i=i航天系统。]，其中主要采用H．A．Watson提出并由D．F．Haasl改进的故障树分析方法(fTrA)。但对于可靠度是结构设计的语法，它可分为两类：构件大型故障树，由于涉及大量相关失效概率的计算，可可靠度和体系可靠度。构件可靠度已基本步入实用靠度计算十分困难