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基于响应面法的高桩系泊承台可靠度分析

李声文

  高桩系泊承台是一种常见的港口工程建筑物,随着港口工程建设的迅猛发展,高桩系泊承台的建设越来越多。确保高桩系泊承台在设计基准期内满足码头的各项功能要求,就必须保证其可靠度。本文利用ANSYS有限元软件强大的结构计算功能及其自带的概率设计系统(PDS),运用响应面法并结合Matlab数值计算软件,对高桩系泊平台结构可靠度进行模拟分析。 可靠度的计算方法有:以中心点法、验算点法为代表的一次二阶矩法,蒙特卡罗法和响应面法等。一次二阶矩法只能解决结构极限功能状态函数已知的问题。蒙特卡罗法虽然可以避开求解结构极限功能状态函数的问题,但是对于失效概率均在10-3以下的工程结构,其循环次数太大,计算效率太低。响应面法通过合理选择样本点,拟合一个近似替代结构真实极限状态函数的响应面方程,再结合Matlab软件的优化工具箱,通过几次迭代计算,可以得到精度满足工程要求的可靠性指标。 ANSYS自带的概率设计系统中没有工程中常见的极值一型概率分布函数,为了克服这一缺陷,本文提出了应用选择采样点的当量正态化方法。经过比较论证,本文提出的新方法满足精度要求,具有可行性。 利用本文总结出的计算结构可靠度的方法,对高桩系泊承台中常见的两种结构型式——高桩墩式系泊承台和高桩梁板系泊承台进行了可靠性分析,得到了它们在静力荷载下的可靠度指标、验算点坐标以及相应失效模式下的响应面方程。通过对两者的可靠度敏感性分析,得到了这两类高桩系泊承台的敏感因子,对高桩系泊承台的设计施工以及维修均具有指导意义。……   
[关键词]:高桩系泊承台;可靠度;ANSYS;响应面法;敏感性分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2011年
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