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广义随机空间内薄壁结构可靠度分析的数值方法

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第一章绪论

§1.1结构可靠度理论及其发展概况

1.1.1 工程结构中的不确定性因素

1.1.2结构可靠度研究历史简介

1.1.3结构可靠度的研究内容

§1.2薄壁杆件结构及不确定性分析

§1.3本文的结构和主要研究内容

第二章广义随机空间内结构可靠度理论

§2.1可靠度与可靠指标

2.1.1结构可靠性

2.1.2可靠度与可靠指标

§2.2结构可靠度计算一般理论

2.2.1结构可靠度计算方法简述

2.2.2一次二阶矩法(FOSM)

2.2.3非正态不相关随机变量计算方法

2.2.4相关随机变量计算方法

2.2.5数值方法

§2.3广义随机空间内可靠度计算数值理论

2.3.1广义空间

2.3.2广义随机空间内基于FOSM法的随机有限元法

2.3.3算例与分析

第三章蒙特卡罗有限元

§3.1概论

§3.2随机数的产生与随机变量抽样

3.2.1[0,1]区间伪随机数的产生

3.2.2伪随机数的检验

3.2.3随机变量的抽样方法

3.2.4工程结构常用分布的抽样

§3.3结构可靠度计算几何法的蒙特卡罗模拟

3.3.1蒙特卡罗法抽样误差估计

3.3.2基于几何法的蒙特卡罗模拟

3.3.3算例及分析

§3.4蒙特卡罗有限元法

§3.5纽曼级数展开蒙特卡罗有限元法

第四章薄壁箱梁随机分析及其可靠度

§4.1直箱梁剪力滞效应分析

4.1.1基本假定

4.1.2位移函数

4.1.3总势能泛函

4.1.4一维离散有限元法

4.1.5边界条件的引入

§4.2薄壁箱梁随机分析的一维离散蒙特卡罗有限元法

4.2.1基本原理

4.2.2算例与分析

4.2.3结论

§4.3薄壁箱梁随机分析的一维离散随机有限元法

4.3.1引言

4.3.2薄壁箱梁分析的随机变分原理

4.3.3一维离散随机有限元法

4.3.4薄壁直箱梁可靠度分析

4.3.5算例及分析

4.3.6结论

§4.4薄壁箱梁随机分析的纽曼展开蒙特卡罗有限元法

4.4.1纽曼展开蒙特卡罗有限元法

4.4.2算例及分析

4.4.3结论

第五章结论与展望

参考文献

致谢

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摘要

本文建立了广义随机空间内结构可靠度计算的数值理论和计算方法。根据可靠度理论、蒙特卡罗数值模拟方法和随机有限元法,对薄壁箱梁结构随机分析的数值计算方法进行了系统研究,对薄壁箱梁结构的随机特性与可靠度进行了分析和计算。文章对结构可靠度理论中非正态相关随机变量的处理方法;建立了均匀分布随机数的产生方法;提出了薄壁箱梁随机分析和可靠度计算的一维离散蒙特卡罗有限元法。研究表明,计算参数的随机性对薄壁结构的可靠指标有显著的影响,是工程设计中一个不可忽视的因素。

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