響應(yīng)面法在連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)體系可靠度分析中的應(yīng)用

李衛(wèi)濤　馬衛(wèi)華

0 引言

結(jié)構(gòu)可靠度的計(jì)算方法可分為兩大類：即數(shù)值模擬法（Monter-Carlo法、重要抽樣法等）和近似計(jì)算法（FORM法、SORM法、響應(yīng)面法等）。其中以FORM法為基礎(chǔ)的JC法應(yīng)用最廣，并被國內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)規(guī)范普遍采用，但這一方法的缺陷是當(dāng)隨即變量離散性大或極限狀態(tài)方程高度非線性時，可靠度計(jì)算將產(chǎn)生較大的誤差。一般情況下，對于極限狀態(tài)方程式高度非線性時，可靠度計(jì)算將產(chǎn)生較大的誤差。一般情況下，對于極限狀態(tài)方程是隨機(jī)變量的高度非線性隱式函數(shù)的可靠度分析問題，往往采用基于有限元法的數(shù)值模擬方法，如Monter-Carlo法、響應(yīng)面法、基于FORM的模型修正系數(shù)法和隨機(jī)有限元法。

Monter-Carlo法雖然思路清晰、編程方便，但抽樣次數(shù)過多，不適于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可靠度分析；隨機(jī)有限元法則理論復(fù)雜，編程困難，不易被廣大工程技術(shù)人員所接受；而響應(yīng)面法在求作用效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特征時計(jì)算量小，并能夠進(jìn)行線性或非線性有限元分析。

1 響應(yīng)面法

2 算例

3 結(jié)語

應(yīng)用響應(yīng)面法可以構(gòu)造連續(xù)梁橋體系的極限狀態(tài)方程，此極限狀態(tài)方程顯式表達(dá)了結(jié)構(gòu)抗彎承載能力、恒載彎矩和活載彎矩等基本變量與結(jié)構(gòu)響應(yīng)連續(xù)梁最不利截面承載力之間的函數(shù)關(guān)系。然后根據(jù)此極限狀態(tài)方程可以計(jì)算連續(xù)梁橋體系的可靠度。通過前邊兩個算利分析表明，驗(yàn)證了響應(yīng)面法的準(zhǔn)確性。最后一個算里表明響應(yīng)面法是連續(xù)梁橋可靠度分析的有效方法。