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基于响应面法和蒙特卡罗法的混凝土结构可靠性分析

作　者: 王永胜
导　师: 白国良
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 防灾减灾工程
关键词: 混凝土结构蒙特卡罗法响应面法可靠性耐久性
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文主要采用了大型商用软件ANSYS^?,对钢筋混凝土结构的可靠性进行了分析。文章介绍了结构可靠性研究的相应背景,重点阐述了响应面法和蒙特卡罗法两种计算结构可靠度的方法。利用ANSYS^?软件中相应模块,从正常使用极限状态和承载能力极限状态两个方面,对钢筋混凝土构件进行了可靠性分析。参考对混凝土结构耐久性的研究现状,建立了相应的耐久性极限状态,并对所建立的极限状态进行了可靠性分析。通过上述工作,得到了以下主要结论: 1.蒙特卡罗法与响应面法是计算结构可靠度的重要方法。蒙特卡罗法计算结构可靠度与影响因素的维数无关,计算精确,但所需要的计算次数较多,对于功能函数有明显函数表达式的可靠性分析较为适合;响应面法可以用来解决结构的功能函数为隐式的可靠度计算,特别是与有限元方法相结合,建立响应面的方法值得应用。 2.通过相应的计算实例,对混凝土结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行了分析,得到了对这两种极限状态影响较大的因素。通过对混凝土结构耐久性极限状态的可靠性分析,得到了相应的可靠指标和较为重要的影响因素。

全文目录

第一章绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 本文的研究背景  8-11
    1.2.1 可靠性研究现状  8-9
    1.2.2 混凝土结构耐久性研究现状  9-10
    1.2.3 现行规范的不足之处  10-11
  1.3 本文主要工作  11-12
第二章可靠性基本理论概述  12-21
  2.1 结构可靠度理论的基本概念和原理  12-14
    2.1.1 结构的可靠性和结构的可靠度  12
    2.1.2 结构的极限状态和结构功能函数  12-13
    2.1.3 结构的失效概率和可靠指标  13-14
  2.2 结构可靠度分析的一次二阶矩方法  14-15
    2.2.1 中心点法  14
    2.2.2 验算点法  14-15
    2.2.3 当量正态化  15
  2.3 蒙特卡罗法(Monte Carlo)  15-19
    2.3.1 主要步骤  16-17
    2.3.2 蒙特卡罗法求解结构的可靠度  17-18
    2.3.3 特点  18-19
  2.4 响应面法(Response Surface Method, RSM)  19-21
第三章 ANSYS~(?)软件中的可靠性分析  21-27
  3.1 引言  21-23
    3.1.1 ANSYS~(?)软件  21
    3.1.2 ANSYS~(?)中可靠性分析的步骤  21-23
  3.2 ANSYS~(?)软件中蒙特卡罗法  23-25
    3.2.1 抽样技术  23-24
    3.2.2 输入变量值的确定  24-25
  3.3 ANSYS~(?)软件中响应面法  25-26
  3.4 两种方法的相关操作  26-27
第四章受弯构件正截面承载能力极限状态可靠性分析  27-36
  4.1 引言  27
  4.2 实例分析  27-36
    4.2.1 建立参数模型  28-31
    4.2.2 对分析文件结果的后处理  31-32
    4.2.3 定义输入输出变量  32-34
    4.2.4 可靠性分析  34-35
    4.2.5 结果分析  35-36
第五章混凝土构件正常使用极限状态的可靠性分析  36-42
  5.1 引言  36
  5.2 裂缝控制等级  36-37
  5.3 裂缝宽度计算  37-38
  5.4 功能函数的建立  38
  5.5 工程实例  38-39
  5.6 结果分析  39-42
第六章混凝土耐久性极限状态可靠性分析  42-52
  6.1 混凝土结构耐久性  42-45
    6.1.1 混凝土的碳化  42-44
    6.1.2 混凝土中的钢筋锈蚀  44-45
  6.2 耐久性极限状态  45-46
  6.3 计算实例  46-52
    6.3.1 极限状态1  46-49
    6.3.2 极限状态2  49-52
第七章结论  52-54
  7.1 主要结论  52-53
  7.2 尚需进一步研究的问题  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-57

基于响应面法和蒙特卡罗法的混凝土结构可靠性分析

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