不同評(píng)估水準(zhǔn)下結(jié)構(gòu)體系可靠度研究.pdf

1、工程中對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性研究多致力于構(gòu)件可靠度以及體系可靠度。構(gòu)件可靠度往往標(biāo)志單個(gè)構(gòu)件的可靠性，而多個(gè)構(gòu)件失效卻并不一定導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，因此研究結(jié)構(gòu)體系可靠度對(duì)于結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估更有現(xiàn)實(shí)意義。
　　結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)整體存在正常、極限、失效三個(gè)工作狀態(tài)，用其安全余量值和零的比較可以確定構(gòu)件或整體所處的工作狀態(tài)。安全余量作為隨機(jī)變量，其均值與標(biāo)準(zhǔn)差的比值就是可靠度指標(biāo)的定義。在一個(gè)完整結(jié)構(gòu)中，計(jì)算每一個(gè)構(gòu)件的可靠度，選擇最小的可靠度作為

2、結(jié)構(gòu)體系可靠度，就是level0水準(zhǔn)體系可靠度，多應(yīng)用于靜定結(jié)構(gòu)。給定一個(gè)在最小可靠度附近的區(qū)間，選擇可靠度滿足此區(qū)間的構(gòu)件作為關(guān)鍵單元，可認(rèn)為結(jié)構(gòu)是多個(gè)關(guān)鍵單元串聯(lián)組成的體系，計(jì)算該串聯(lián)體系的可靠度，就是level1水準(zhǔn)體系可靠度。
　　考慮level1水準(zhǔn)下某一關(guān)鍵單元失效，對(duì)結(jié)構(gòu)重分析，在最小可靠度附近的區(qū)間確定新的關(guān)鍵單元，與之前的關(guān)鍵單元并聯(lián)組成一個(gè)關(guān)鍵單元對(duì)，認(rèn)為結(jié)構(gòu)是多個(gè)關(guān)鍵單元對(duì)串聯(lián)組成的體系，計(jì)算該串聯(lián)體系的可靠

3、度，就是level2水準(zhǔn)體系可靠度。依次進(jìn)行下去，直到結(jié)構(gòu)形成機(jī)構(gòu)而失效，可以計(jì)算level n水準(zhǔn)體系可靠度，并且在此過(guò)程中，可以搜尋到結(jié)構(gòu)的每一個(gè)失效模式，但是需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行多次重分析，導(dǎo)致計(jì)算量大。
　　結(jié)構(gòu)最終失效的本質(zhì)就是形成機(jī)構(gòu)，形成機(jī)構(gòu)的標(biāo)志是整體剛度矩陣奇異。直接從機(jī)構(gòu)的層面來(lái)分析結(jié)構(gòu)體系可靠度，結(jié)合節(jié)點(diǎn)位移、單元變形以及位移協(xié)調(diào)等，可以生成梁?jiǎn)卧?、桿單元結(jié)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)，基本機(jī)構(gòu)往往不是真實(shí)的失效模式，而結(jié)構(gòu)的失效