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《公路交通科技名词》第一版。 2100433B
1996年,经全国科学技术名词审定委员会审定发布。
可靠度的桥梁结构优化设计
在桥梁结构的传统设计方法中存在一些问题,这些因素会影响桥梁结构的稳定性和安全性,无法适应现代社会发展对桥梁的要求,而且还会给桥梁的建设施工以及后续使用带来安全隐患,有可能导致重大的安全事故,对人民群众的生命安全以及国家的财产造成严重的损失。所以设计人员在对桥梁结构进行设计时要不断优化设计方案,积极运用安全可靠的结构技术和施工工艺,提高桥梁结构的可靠性,从而保证桥梁的结构安全。文章将对可靠度的桥梁结构优化设计进行分析和研究。
模拟退火算法在桥梁结构可靠度分析中的应用
针对目前现有可靠度计算方法存在的缺点,基于可靠度指标的几何涵义,运用模拟退火算法原理,建立可靠指标的优化模型,提出一种计算桥梁结构可靠度指标的全局优化算法。该方法利用模拟退火思想与原理,能有效克服传统算法容易陷入局部最优解而无法自拔的弊端,而且对于复杂性和非线性的功能函数,避免了繁琐的求偏导数工作,是一种求解复杂桥梁结构可靠度问题的有效方法,并通过实例来证明了该方法的有效性。
结构可靠度计算中采用的一次二阶矩法,对于各种作用效应和结构抗力等基本变量都是作为随机变量处理的,实际上各种作用与时间有密切关系,故应按随机过程考虑。计算的结构可靠度实际是静态下的结构构件的可靠度,所以还应当研究整个结构体系的可靠度和动态条件下的结构或构件的可靠度。
此外,各种作用效应随机组合问题和相互依存影响问题,均有待进一步的研究。在基于概率理论的设计方法中,还应扩展到包括人为错误在内的总误差和管理领域等的研究。
本书系统阐述结构可靠度的基本概念和计算方法。简要介绍结构随机可靠度的基本概念,详细阐述结构可靠度分析的重要方法,包括一次二阶矩方法、二次二阶矩方法、二次四阶矩方法、渐近积分方法、响应面方法、Monte Carlo方法,也研究了结构体系的分析方法、基于人工神经网络的结构可靠度分析方法,最后阐述结构模糊随机可靠度分析方法。
工程结构可靠度习称安全度。其处理方法随着实践经验的积累和工程力学、材料试验、设计理论等各种学科的发展而不断地演变,由直接经验阶段、以经验为主的安全系数阶段而开始进入了以概率理论为基础的定量分析阶段。