基于塑性極限分析理論的體系可靠度分析.pdf

1、體系可靠度是可靠度理論中最為復雜的內(nèi)容之一。其中，主要失效模式的判別以及如何根據(jù)主要失效模式確定體系的可靠度是體系可靠度研究的兩大難點，制約著體系可靠度的發(fā)展。隨著以結構可靠度理論為基礎的結構設計規(guī)范改革的深入，如何克服結構體系可靠度研究的兩大難點成為當前迫切需要解決的問題。 根據(jù)塑性極限分析和體系可靠度計算的基本原理，利用彈性補償有限元法確定復雜結構的塑性極限荷載系數(shù)；考慮工程結構的物理參數(shù)、幾何參數(shù)以及外荷載等因素的隨機性，

2、利用代數(shù)綜合法確定復雜結構的隨機塑性極限荷載；由隨機塑性極限荷載和隨機外荷載建立不依賴于失效模式分析的體系可靠度分析的理論和方法。該方法不必考慮結構的失效演化歷程，回避了目前體系可靠度分析的兩大難點。本文的主要研究內(nèi)容有： 1.對Ditlevsen、Murotsu、Feng和董聰?shù)热朔謩e改進的二階窄界限近似公式進行了對比，分析表明：由 Feng 和董聰分別提出的二種近似計算公式的計算結果基本保持一致，并隨著兩失效模式間的相關性的

3、增大，逐漸從 Ditlevsen 法的下界值向Ditlevsen法的上界值變化。 2.利用彈性補償有限元法確定復雜桿系結構和鋼筋混凝土矩形板的塑性極限荷載，并與上、下限定理或塑性鉸線法進行了對比，分析表明：彈性補償有限元法通過有策略地調(diào)整單元的彈性模量使得結構中的內(nèi)力重新分布，以模擬結構的塑性失效行為，可以通過彈性有限元迭代分析確定結構的塑性極限荷載，具有計算精度高、簡單、高效等優(yōu)點。 3.對結構體系的可靠度與最易失效模

4、式之間的關系進行了討論，分析表明：當其他主要失效模式與最易失效模式的可靠指標或相關系數(shù)之間滿足一定條件時，體系的可靠度主要受最易失效模式控制，可以通過最易失效模式的可靠度來估計結構體系的可靠度。 4.由隨機塑性極限荷載和隨機外荷載建立的極限狀態(tài)方程，對應于失效模式分析法中的最易失效模式，該方法回避了失效模式分析法的繁瑣過程，建立了基于塑性極限分析理論的復雜結構體系可靠度分析的理論和方法，該方法具有計算精度高、簡單、高效等優(yōu)點。文