基于节点施工质量的空间网架可靠性有限元分析及其神经网络技术

摘要

作为大跨度空间结构的一种常见结构形式,网架结构广泛应用于建筑工程领域之中。面对目前网架结构跨度不断增大的趋势,一旦出现问题难于加固和修理,因此对整个网架结构的可靠性研究便显得越来越重要。在现有的网架结构可靠性设计中,是针对确定性情况下的结构构件可靠性设计,而对于工程实际中大量存在的不确定性因素和模糊因素则往往忽略不计;同时在可靠性设计的过程中未考虑节点处施工质量对结构可靠性的影响。本文主要研究了上述的两个方面,并在考虑焊接施工质量的影响下,运用神经网络技术建立了网架结构可靠性的检测模型。
　　 在确定网架结构体系可靠性设计模型的过程中,本文引入随机变量的概念,依据网架结构相关的设计计算方法,建立网架结构的可靠性设计模型,并通过算例计算分析随机变量的不确定性对网架结构可靠性的影响。
　　 在考虑施工质量的网架结构体系可靠性设计模型中,针对焊接节点网架结构施工中经常出现的缺陷,提出用刚度退化法仿真施工质量对焊接节点网架可靠性的影响,运用ANSYS软件基于蒙特卡罗(MonteCarlo)有限元法,对一网架工程实例进行可靠性分析,研究了施工质量对结构可靠性的影响。该方法可以为工程设计部门在复杂空间网架的可靠性计算中如何考虑施工质量影响提供帮助。
　　 文章最后在基于神经网络的BP算法,考虑焊接施工缺陷的网架结构可靠性计算基础上,运用MATLAB编制程序,建立了适用于考虑焊接施工质量的网架可靠性检测模型,为工程检测人员提供帮助。

目录

文摘

英文文摘

第1章 引言

1.1 空间网架结构的发展与应用现状及特点

1.2 工程结构可靠性的研究现状

1.3 空间网架结构可靠性研究中存在问题

1.4 本文的主要研究内容

1.5 本章小结

第2章 工程结构可靠性分析理论及其实用方法

2.1 工程结构不确定性

2.2 工程结构可靠性分析

2.3 工程结构可靠度及可靠指标

2.4 实用计算方法简述

第3章 空间网架结构可靠性分析研究

3.1 空间网架结构基本理论

3.2 空间网架结构可靠性分析方法

3.3 空间网架结构可靠性的有限元分析

3.4 算例分析

3.5 本章小结

第4章 焊接缺陷对网架结构可靠性影响的分析

4.1 常见的焊接缺陷

4.2 空间网架节点焊接缺陷的影响

4.3 算例分析

4.4 本章小结

第5章 基于神经网络的空间网架可靠性仿真

5.1 神经网络的应用

5.2 基于BP神经网络算法的网架可靠性仿真

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果