用可靠度指标映射函数进行结构优化设计

摘要

基于可靠度的优化设计理念能够在优化设计中定量考虑各类不确定性对工程设计的影响,使得优化方案更为合理。然而,由于可靠度分析和目标函数优化之间的耦合,可靠度优化设计常具有计算量大的特点,这在一定程度上限制了该理念的实际应用。均值一阶二次矩(MF()RM)是一种计算量较小的可靠度分析方法,缺点是其精度往往不能满足工程需要。虽然如此,由NfORM计算出的可靠度指标通常与精确方法计算出的可靠度指标具有较高的相关性。可靠度指标映射函数指由NFORM计算出的可靠度指标和由精确方法计算出的可靠度指标之间的函数关系。一旦获得可靠度映射函数,MFORM可用于基于可靠度的优化设计,由此减少基于可靠度优化设计中所需的计算量。本文以一重力式挡土墙的优化设计为例,详细介绍了可靠度指标映射函数的概念,建立方法,及其在可靠度优化中的应用。