基于序列响应面法的预应力单双层网壳可靠性研究.pdf

《基于序列响应面法的预应力单双层网壳可靠性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第2期四川建筑科学研究2011年4月SiehuanBuildingScience基于序列响应面法的预应力单双层网壳可靠性研究张爱林，刘会军(北京工业大学建筑工程学院，北京1oo124)摘要：预应力单双层网壳是一种新型结构体系，具有较好的室内视觉效果和良好的经济性，在对本结构已有研究基础上，本文对其可靠性进行了研究，指出了应考虑钢索的松弛失效与多种荷载工况。针对有限元分析软件现有的可靠度程序计算量大的不足，提出了一种联合应用有限元软件与数学软件的改进方法，并编制了计算程序SEPR，在保证计算精度的同时，使计算

2、效率明显提高。关键词：响应面法；计算效率；失效模式；荷载工况中图分类号：TU33文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)02—001—04Reliabilitystudyofprestressedpartialsingle·layershellbasedonsequentialRSMZHANGAilin．LIUHuiiun(InstituteofCivilEngineeringofBeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Pr

3、estressedpartialsingle—layershellisanewtypeofstructure，whichhasgoodindoorvieweffectandrequireslessmaterialthantraditionalstructure．Basedonexistingresearch，thispapermainlyfocusesonitsreliabifity，pointsoutthenecessityofinvolvingcableslackfailureandmultipleloadca

4、sesinreliabilitystudy．Consideringtheheavycalculationcostsofcurrentreliabilitycalculationprogram，animprovedmethodisproposedinwhichfiniteelementsoftwareandmathematicalsoftwarearecombinedused．CalculationprocedureSEPRisprogrammed，andcorrespondingexampleisgiventode

5、monstratethattheproposedmethodCangreatlyenhancethecalculationeficiencywithoutlosingaccuracy．Keywords：responsesurfacemethod；calculationeficiency；failuremodes；loadcase桥的可靠度，文献[3]采用响应面法得出张弦梁刚0引言度、强度和整体稳定可靠指标，然而，只考虑了传统预应力单双层网壳结构⋯是将等强度壳体的结构的实效模式，没有考虑预应力结构中的钢索失较薄区域设

6、置单层网壳，在较厚区域采用上下弦层效模式。曲率相同的双层网壳，通过引入预应力形成的一类1可靠度计算的序列响应面法用钢量更省的结构体系。虽然不少学者对其进行了静动力特性、预应力施工和结构优化方面的研究，但对实际工程结构进行可靠度计算时，蒙特卡罗在可靠性研究方面目前仍处于空白阶段。可靠度计法通常要进行上千次抽样，采用响应面法可以大大算中的一次二阶矩法用于功能函数已知的情况，而节省运算时间。然而，有限元分析软件中的现有可实际工程结构的可靠度分析有时不能给出功能函数靠度模块(以下简称原始方法)在拟合功能函数时，的明确表达式

7、。若采用蒙特卡罗法或响应面法，由采用了含有交叉项的二次多项式，不但对随机变量于结构有限元分析次数，即抽样次数是工程问题可数目规定了上限且当随机变量较多时程序计算量很靠度计算效率的关键因素，有必要研究减少结构分大，计算效率很低，难以用于大型实际工程。析次数、提高可靠度计算效率的办法。在失效模式本文采用文献[4]提出的序列响应面法对原始的选取方面，文献[2]基于强度失效计算了某悬索方法进行改进。序列响应面法采用不含交叉项的二次多项式(1)拟合功能函数，通过一次二阶矩法与收稿日期：2009-09—11线性插值技术得到精度

8、较高的响应面表达式。为了作者简介：张爱林(1961一)，男。山东莱西人，教授，主要从事建筑结避免功能函数非线性程度较高导致一次二阶矩法迭构研究。基金资助：国家自然科学基金资助项目(50678012)；北京市拔尖创代计算无法收敛的现象，本文通过求解式(2)所示新人才资助项目(05004311200601)非线性约束最优化问题得到可靠指标和验算点，E—mail：