基于蒙特卡罗满堂支撑架灵敏度及可靠性分析

摘要

本文回顾了我国满堂支撑架的发展历程及将来的动向，介绍了满堂支撑架的构造，列举近几年发生的影响甚广的满堂支撑架倒塌事故，阐述事故的原因及防范措施，研究满堂支撑架结构国内外的成果及结论，为满堂支撑架今后的研究提供一定的理论基础。
　　探讨蒙特卡罗有限元法在实际工程可靠性分析中的应用。通过弯矩转角仿真曲线的半刚性连接，以建立一个半刚性满堂支撑架三维有限元模型的方法，基于蒙特卡罗ANSYS-PDS概率设计模块，考虑研究的随机输入变量对满堂支撑架灵敏度，探究满堂支撑架在使用过程中的可靠度。
　　在95％的置信水平下，考虑轴心受压构件稳定系数的状态下极限状态函数的失效概率是29.526%，通过相应的计算公式可以表明，满堂支撑架能正常使用不发生破坏的概率即可靠度为70.474%。通过修正现行规范公式的途径可以考虑立杆伸出顶层水平杆长度值对满堂支撑架承载力的影响情况。考虑在现场实测a的有效值，通过一系列计算得到修正系数，进而，将修正系数加入现行规范中计算立杆极限承载力，从而增进规范计算精度及规范计算的可靠度。基于可靠度的研究，采用优化数学模型和ANSYS优化设计模块，对满堂支撑架进行优化设计，得出考虑轴心受压构件稳定系数时，对纵距的影响显著，优化方案更安全。

目录

声明

主要符号对照表

第1章绪论

1.1满堂支撑架的研究背景及意义

1.2研究现状

1.3研究内容及主要工作

1.4论文章节安排

1.5论文创新点

第2章扣件式满堂支撑架简述

2.1满堂支撑架发展历程

2.2满堂支撑架发展动向[37]

2.3扣件式满堂支撑架基本构造

2.4扣件式满堂支撑架事故及主要原因

2.5本章小结

第3章结构可靠度分析及满堂支撑架蒙特卡罗法实现

3.1工程建筑的不定性

3.2建筑结构的可靠性研究

3.3建筑结构可靠性及其指标

3.4实用计算方法简述

3.5半刚性满堂支撑架可靠性分析的蒙特卡罗有限元法

3.6本章小结

第4章主要失稳因素对满堂支撑架整体承载力影响

4.1基本计算资料

4.2半刚性满堂支撑架承载力的求解

4.3钢管材料缺陷对满堂支撑架的影响

4.4立杆伸出顶层长度对承载力的影响

4.5剪刀撑搭设形式对满堂支撑架承载力的影响

4.6考虑连墙杆因素的承载力变化

4.7本章小结

第5章基于Monte Carlo FEM灵敏度及可靠性分析

5.1统计参数及失效函数

5.2不考虑?满堂支撑架基于蒙特卡罗灵敏度及可靠性分析

5.3考虑?满堂支撑架基于蒙特卡罗灵敏度及可靠性分析

5.4满堂支撑架优化计算

5.5本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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