考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法

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1、Vo1．43No．10第43卷第lO期哈尔滨工业大学学报2011年l0月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYOct．2011考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法吕大刚，宋鹏彦，王光远(哈尔滨工业大学土木工程学院，150090哈尔滨，ludagang@hit．edu．cn)摘要：为了更充分地研究模型不确定性对结构可靠度的影响，本文将综合考虑物理不确定性和模型不确定性，以Bayes理论为数学工具，对结构的统计可靠度问题进行研究．首先对Bayes理论进行概括和总结，采用该理论对结构工程

2、中的模型不确定性进行建模和分析；然后研究考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法，给出考虑模型不确定性的各种结构可靠性测度，并研究综合考虑主观不确定性与客观不确定性的整体式与分离式可靠度计算方法；最后通过2个算例，分析模型不确定性对结构可靠度的影响．关键词：随机可靠度；统计可靠度；物理不确定性；模型不确定性；Bayes统计学中图分类号：TU311．4文献标志码：A文章编号：0367—6234(2011)10—0001—05Reliabilityanalysismethodsofstructuresconsidering

3、melinguncertaintyL0Da—gang，SONGPeng-yah，WANGGuang—yuan(SchoolofCivilEngineering，HarbinInstituteofTechnology，150090Harbin，China，ludagang@hit．edu．cn)Abstract：Tofullyinvestigatetheinfluenceofmodelinguncertaintyonreliabilityofstructures，inthispaper，thestatisticalr

4、eliabilityproblemofstructuresconsideringtwokindsofuncertainties，i．e．，physicaluncertain—tyandmodelinguncertaintyisdeeplystudiedonthebasisofBayesianstatistics．First，thefundamentalprinci-plesofBayesianstatisticsaresummarized．Themodelinguncertaintyinstructuralengi

5、neeringisthenmodeledandanalyzedbyBayesianupdatingapproach，andthevariousmeasuresforstructuralstatisticalreliabilityareintroduced．Totreatwiththealeatoryandepistemicuncertainties，twomethods，i．e．，theintegratedapproachandtheseparateapproac．jforstatisticalreliabilit

6、yanalysisofstructuresconsideringbothphysicaluncertaintyandmodelinguncertaintyareproposed．Twoexamplesaregiven，oneofwhichisanumericalone；theotherisaproblemofsoilliquefaction。TheexamplesdemonstratetheeffectsofmodelinguncertaintyOilthereliabilityindicesofstructure

7、s．Keywords：randomreliability；statisticalreliability；physicaluncertainty；modelinguncertainty；Bayesianstatistics结构工程中的随机性包括物理不确定性、统度与统计可靠度这2个学科之间的分野，并提出计不确定性和模型不确定性．经典的结构可靠度了将这2种理论进行融合的建议．对于模型不确理论属于随机可靠度理论，因为它处理的主要是定性对结构可靠度的影响，目前国内外结构设计物理不确定性问题．目前，对于考虑统计不确定性规范的统

8、一处理方法是在考虑材料性能和几何参与模型不确定性的结构统计可靠度问题，研究得数随机性的抗力模型基础上，引入一个考虑计算不充分．模式随机性的随机变量，以考虑模型不确定性的Egelandl较早地注意到了结构的随机可靠影响．这种方法很粗糙，且属于经典的随机可靠度理论范畴．Ditlevsen_2首先提出了采用Bayes统计收稿日期：2010—04—26．理论研究模型