复杂工程结构非概率可靠度分析的高斯过程动态响应面法.pdf

23 4 应用基础与工程科学学报 Vol． 23 ，No． 4 第 卷 期 20 15 8 August 20 15 年 月 JOUＲNAL OF BASIC SCIENCE AND ENGINEEＲING 文章编号:1005-0930 (20 15)04 -0750-0 13 中图分类号:TU323. 4 文献标识码:A doi :10. 16058 /j ． issn． 1005-0930. 20 15. 04. 0 10 复杂工程结构非概率可靠度分析的 高斯过程动态响应面法 ， 苏国韶 郝俊猛 ( ， ， 530004 ) 广西大学土木建筑工程学院 工程防灾与结构安全教育部重点实验室 广西南宁 : ， ， 摘要 复杂工程结构非概率可靠度分析中 由于功能函数是隐式的 采用解析方 ， ． 法难以求解 针对这一问题提出基于粒子群优化的高斯过程动态响应面方法 该 ， 方法通过有限元生成少量训练样本 然后采用高斯过程回归模型重构隐式功能 ， ， 函数的响应面 实现小样本下隐式函数的显示表达 进而利用粒子群优化算法搜 ， ， 索设计点 并构造合理的迭代方式 利用各迭代步的设计点信息动态提升响应面 ． ， ， 对结构功能函数的重构精度 算例结果表明 该方法是可行的 与基于二次多项 式的传统响应面法相比较， ， 该方法的计算效率与计算精度均较高 易于与已有的 ， 有限元软件相结合 适用于具有隐式功能函数且计算代价较高的复杂工程结构 非概率可靠度分析． : ; ; ; 关键词 非概率可靠度 响应面 高斯过程 粒子群优化算法 ， 传统的结构概率可靠度分析需要确定不确定变量的概率分布情况 然而在实际工程 ， ， ． ， 中 受条件限制 有时难以获得足够的样本信息来确定不确定变量的概率分布 为此 学者 ， 们提出了以不需要掌握不确定变量的分布形式 只需要了解不确定变量分布区间范围的 ［1-3］ ． Ben-Haim ， 非概率模型 等 基于凸集模型首次提出了非概率可靠性的概念 并以系统所 允许的最大不确定性作为非概率可靠性的评价指标． Elishakoff ［4］提出通过区间运算的安 ［5］