基于均匀设计响应面法的钢框架结构抗震可靠度分析

摘要

针对地震作用及结构性能的随机性,通过分析抗震可靠度研究结构的抗震性能,将均匀设计与响应面法相结合,提出了结构可靠度的数值模拟新方法,包括基于均匀设计的响应面法、均匀设计响应面与蒙特卡罗抽样相结合的混合模拟法.结合钢框架结构的抗震可靠度问题,基于ANSYS实现了上述新方法,并与经典的可靠度数值模拟方法进行对比分析.分析结果表明:均匀设计的偏差大约为正交设计的10%～20%;基于两者的混合模拟法的计算偏差,前者为后者的42%～85%;同时混合模拟法较蒙特卡洛法计算效率提高了480倍以上.均匀设计选取的试验点更加均匀和具有代表性,均匀设计响应面法构造的结构极限状态函数精度更高,偏差更小,同时基于均匀设计响应面的混合模拟法不仅精度高,还可以大大提高计算效率.