基于序列响应面法的预应力单双层网壳可靠性研究.pdfVIP

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—04 Reliabilitystudyofprestressedpartialsingle·layershellbasedon sequentialRSM ZHANGAilin．LIUHuiiun (InstituteofCivilEngineeringofBeijingUniversityofTechnology，Beijing 100124，China) Abstract：Prestressedpartialsingle—layershellisanew typeofstructure，whichhasgoodindoorview effectandrequireslessmaterial thantraditionalstructure．Basedonexistingresearch，thispapermainlyfocusesonitsreliabifity，pointsoutthenecessityofinvolving cableslackfailureandmultipleloadcasesinreliabilitystudy．Consideringtheheavycalculationcostsofcurrentreliabilitycalculation program ，animprovedmethodisproposedinwhichfiniteelementsoftwareand mathematical softwareraecombinedused．Calculation procedureSEPR isprogrammed，andcorrespondingexampleisgiventodemonstratethattheproposedmethodCna greatlyenhnacethe calculationefficiencywithoutlosingaccuracy． Keywords：responsesurfacemethod；calculationefficiency；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。若采用蒙特卡罗法或响应面法，由