結構區(qū)間模糊隨機有限元可靠度分析.pdf

1、實際工程中存在著大量的不確定性，對工程結構進行可靠性分析，需要充分了解和認識分析過程中存在的各種不確定性，以建立合理的可靠度分析模型。概率模型是處理不確定性中應用最廣泛的方法，但是概率模型的確定需要大量的樣本。另外，概率模型只考慮了隨機性這一種不確定性，沒有考慮實際工程中大量存在的其它不確定性，如模糊性、未確知性等。因此需要根據實際情況建立更能滿足工程需要、考慮各種不確定性的廣義可靠度模型。此外，還需結合現有的有限元計算分析平臺，實現基

2、于有限元可靠度方法的結構廣義可靠度分析，以解決實際復雜工程結構的安全分析與風險評定問題。
　　本文以基于MATLAB的面向對象有限元程序OpenFEM工具箱和大型商業(yè)有限元軟件ANSYS為計算平臺，綜合考慮概率模型參數為區(qū)間數、概率模型參數為模糊數、基本變量為模糊隨機變量三種復雜不確定性情況，分別針對極限狀態(tài)的慮隨機性和模糊隨機性，統(tǒng)一運用蒙特卡洛模擬法（MCS）和一次可靠度方法（FORM），將現有只考慮隨機性的隨機有限元可靠度方

3、法拓廣到考慮模糊性和未確知性的區(qū)間模糊隨機有限元可靠度方法。論文的主要工作如下：
　　（1）研究了概率模型分布參數為區(qū)間數的結構區(qū)間有限元可靠度分析方法，改進了現有的區(qū)間MCS方法，在不考慮狀態(tài)變量模糊性的區(qū)間MCS基礎上，提出了考慮狀態(tài)變量模糊性的區(qū)間MCS計算方法；將區(qū)間分析與FORM相結合，提出了區(qū)間FORM的組合法。分別用所提出的區(qū)間MCS和區(qū)間FORM方法，計算了不考慮狀態(tài)變量模糊性和考慮狀態(tài)變量模糊性的桁架結構和剛架結

4、構的失效概率區(qū)間。
　?。?）研究了概率模型分布參數為模糊數的結構區(qū)間有限元可靠度分析方法，分別用所提出的區(qū)間MCS和區(qū)間FORM方法，計算了不考慮狀態(tài)變量模糊性和考慮狀態(tài)變量模糊性的桁架結構失效概率的可能性分布。
　?。?）建立了基本變量為模糊隨機變量的廣義可靠性分析模型，提出了模糊隨機變量的等效隨機變換法和模糊FORM方法。分別用MCS和模糊FORM方法，對不考慮狀態(tài)變量模糊性和考慮狀態(tài)變量模糊性的桁架結構模糊隨機可靠度