基于自适应响应面法的输电塔线体系腐蚀疲劳可靠度研究-论文.pdf

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1、振动与冲击第33卷第11期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVo1．33No．1l2014基于自适应响应面法的输电塔线体系腐蚀疲劳可靠度研究张春涛，范文亮，鲁黎，李正良，刘潇(1．西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳621010；2．重庆大学土木工程学院，重庆400045；3．中机中联工程有限公司，重庆400039)摘要：环境腐蚀和风振疲劳耦合作用下输电塔体的结构性能逐渐退化，满足预定设计功能的概率减小。然而，传统响应面法计算结构可靠度时均不能兼顾“效率”和“精度”。为此，首先通过严格的数学推导给出了交叉项是否存在的判断准则，将该判断准则与传统二次响应面法相结合建立了考虑

2、部分交叉项的自适应响应面法。然后，通过Q345等边角钢腐蚀疲劳试验结果给出了构件腐蚀疲劳t—P—S—N曲线方程，再与概率论相结合建立了随机疲劳曲线方程。最后，通过工程算例采用建议自适应响应面法以风速、腐蚀时间和随机腐蚀疲劳S—N曲线方程为随机变量对输电塔线体系进行了腐蚀疲劳可靠度研究，结果表明：①交叉项判断准则能有效地保留相互影响随机变量之间的交叉项；②建议自适应响应面法在满足精度的同时能有效减少计算量；③构件随机腐蚀疲劳s一Ⅳ曲线模型在结构可靠性分析中简单易行。关键词：自适应响应面法；腐蚀疲劳；结构可靠性；S—N曲线；交叉项中图分类号：TU312+．3；TU317+．2文献标志码：ADOI：

3、10．13465／j．cnki．jVS．2014．11．027Corrosionfatiguereliabilityanalysisofatransmissiontower-linecoupledsystemwithadaptiveresponsesurfacemethodZHANGChun—tao，FANWen—liang，LULi，LIZheng—liang，LIUXiao(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China；2．Sc

4、hoolofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China；3．ChinaCMCUEngineeringCorporation，Chongqing400039，China)Abstract：Underthecouplingactionofenvironmentcorrosionandwind—inducedvibrationfatigue，thestructuralperformancesofatransmissiontower．1inesystemaredegeneratedgraduallyduringitsservic

5、eperiod，anditsreliabilityalsodecreases．Usingthetraditionalresponsesurfacemethodtocalculatethereliabilityofastructurecannotgiveconsiderationt0bothaccuracvandeficiency．Inordertoovercomethisproblem，anadaptiveresponsesurfacemethodandaS—NCHIVemodelofQ345Langlesteelwereusedtostudythereliabilityofatransmis

6、siontower—linesystemhere．Atfirst，acriterionforjudgingtheexistenceofcrosstermswasderivedmathematically．Combingthiscriterionwiththetraditionalquadraticresponsesurfacemethod，anadoptiveresponsesurfacemethodconsideringpartsofcrosstermswasbuilt．Andthen，accordingtothefatiguetestresultsofQ345Langlesteel，aco

7、rosionfatiguet-P—S—Ncurveequationwaspresented·Meanwhile．combingthist-P—S—Ncurvemodelwiththeprobabilitytheory，arandomfatiguet-P—S·NcurveequationofQ345Langlesteelwasobtained．Atlast．thecorrosionfatiguere