结构可靠度分析的失效模式识别方法
2015-10-21程昆
程昆

摘要:本文分别对极限状态体系和网络评估体系这两大类体系失效模式的判别方法进行简单地介绍,对每一种判别方法的特点进行总结,并对该领域的研究成果进行了比较系统的分类和阐述。
关键词:结构体系;可靠度;失效模式;识别方法
前 言
目前建筑结构体系可靠度的分析只有找到结构系统失效模式才能对整个结构体系进行可靠性评估。然而体系的失效模式数量十分庞大且只有其中少数失效模式对结构体系失效有贡献。所以我们只需找出主要失效模式。
体系主要失效模式的识别方法按其所采用的判别依据可分为:极限状态体系和网络评估体系。以下分别进行阐述。
一、极限状态体系
1.荷载增量法
1.1广义承力比最大准则法【1】
Moses在1982年提出若构件承力比越大的构件受荷载情况越严重,相应的失效可能性也就越大;若构件的承力比之比越大则该构件对上一级构件的失效越敏感越易失效。
在n个构件组成的结构中,设r1 , r2 ,…, rk - 1共(k- 1)个单元已失效。则该准则可描述为:
[c1≤λ1rkλ1max≤1……(k=1)cp≤λ(k)rkλ(k)max≤1……(k>1)] (1)
在失效历程的第k阶段,构件rk[k[∈](1,2,…,n),rk[?](r1,r2,…,rk-1)] 的广义承力比[λ(k)rk=a(k)rk/Rrk]、最大承力比[λ(k)max]和承力比之比[λ(k)rk=λ(p)rk/λ(p-1)rk],[ck(0 1.2优化准则法【2】 Feng在1988年对Moses的理论进行改进,根据荷载累积情况对构件[rk]的有效承载力进行实时修正。在由n个构件组成的结构系统中, 设r1,r2,…,rk - 1共(k- 1)个单元已经失效。[ΔFr(k)k]为构件rk失效时相对应的荷载增量因子。在失效历程的第k阶段,定义构件rk[k[∈](1,2,…,n),rk[?](r1,r2,…,rk-1)]的有效承力比[λ?r(k)k]和最大承力比[λ*(k)max], 则优化准则法可描述为: [R(k)rk=Rrk-IA×i=1k-1a(i)rkΔFr(i)iλ*(k)rk=a(k)rkR(k)rkλ*(k)max=max[λ*(k)rk]] (2) 其中[R(k)rk]为构件rk在失效历程第k阶段用于承受外载增量的有效强度IA为算法选择参数,当IA=1时为优化准则法,当IA=0时为广义承力比最大准则法。该
