基于LS-SVM建筑施工模板結(jié)構(gòu)可靠度響應(yīng)面

介紹了響應(yīng)面法的基本思想,并分析了用單面響應(yīng)面法計算結(jié)構(gòu)可靠度中存在的精度問題,提出了改進(jìn)的單面響應(yīng)面法;同時通過算例與其他方法進(jìn)行了對比分析,結(jié)果表明,改進(jìn)的單面響應(yīng)面法不僅不會增加計算的數(shù)學(xué)難度,又能提高計算的精度。

對于實際工程,往往不能明確功能函數(shù)。本文通過響應(yīng)面法來模擬實際工程的功能函數(shù)。再結(jié)合form法,可直接應(yīng)用現(xiàn)用的結(jié)構(gòu)分析軟件,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析。

在實際工程結(jié)構(gòu)的可靠度分析中,極限功能函數(shù)通常很難用明確的表達(dá)式表達(dá),響應(yīng)面法因其自身的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用.為進(jìn)一步提高求解效率,提出了一種改進(jìn)措施,在迭代求解過程中,不同于通常的每次都在插值點(diǎn)處展開2n+1個樣本點(diǎn),而是用插值點(diǎn)逐步替代距離極限狀態(tài)曲面最遠(yuǎn)的點(diǎn),直至收斂到給定的精度要求.通過算例進(jìn)行的對比分析證明,改進(jìn)的響應(yīng)面法在沒有降低計算精度的前提下,使有限元分析次數(shù)顯著減少.該方法尤其適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可靠度分析.

在以響應(yīng)面法分析結(jié)構(gòu)可靠度中,提出了一種區(qū)別于通常以插值點(diǎn)為中心展開生成樣本點(diǎn)組的新方法:在求解過程中,用插值點(diǎn)逐步替代初始樣本點(diǎn)組中距離驗算點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn),目的是使所選取的樣本點(diǎn)集中于真實極限狀態(tài)曲面上的驗算點(diǎn)附近,重新構(gòu)成下一輪迭代所需的一組樣本點(diǎn),直至滿足收斂條件。算例表明,采用新方法可使結(jié)構(gòu)的分析次數(shù)顯著減少,并改善了對非線性程度較高的極限功能函數(shù)求解可靠指標(biāo)的收斂性。同時,將該方法應(yīng)用于一座擬建自錨式斜拉-懸吊體系橋正常使用極限狀態(tài)下的可靠度分析中。

一般響應(yīng)面方法由于逼近的是功能函數(shù)而非極限狀態(tài)方程,因而精度有時不高。為克服此不足,提出一種極限狀態(tài)響應(yīng)面法。該方法利用位于極限狀態(tài)曲面上的樣本點(diǎn)來重構(gòu)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程,因而模擬出的極限狀態(tài)曲面精度較高。由此提出一種算法,通過逐步修正求解得到的設(shè)計點(diǎn)以實現(xiàn)在設(shè)計點(diǎn)附近較高精度地逼近結(jié)構(gòu)真實極限狀態(tài)方程。該方法同時克服了重構(gòu)極限承載力曲面方法不能適用多個荷載隨機(jī)變量的缺點(diǎn)。數(shù)值算例表明該方法具有較高的精度,適用范圍廣,而且所需樣本點(diǎn)數(shù)量少。

基于響應(yīng)面法的門式剛架結(jié)構(gòu)可靠度分析——對鋼架廠房建立了分析可靠度的計算方法。首先，使用monte—carlo法得到服從一定分布的隨機(jī)參數(shù)，運(yùn)用復(fù)合失效準(zhǔn)則建立不同的功能函數(shù)，從而得出相應(yīng)的功能函數(shù)的樣本點(diǎn)。然后，采用二次多項式擬合相應(yīng)的響應(yīng)面。與常規(guī)...

對功能函數(shù)不能明確表達(dá)即具有隱式功能函數(shù)的問題進(jìn)行可靠度分析,常采用響應(yīng)面法。其中二次多項式響應(yīng)面法應(yīng)用較為廣泛,采用與此方法相同的思路,人們提出了bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面法。在此基礎(chǔ)之上,筆者提出了改進(jìn)的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面法。對以上方法計算效果,通過算例進(jìn)行了對比分析,其中改進(jìn)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面法計算精度較好,進(jìn)行有限元分析次數(shù)較少。該方法用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可靠度分析,可相應(yīng)提高工作效率和解題質(zhì)量,具有一定實際應(yīng)用價值。

大型復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)函數(shù)都是隱式的非線性函數(shù),采用傳統(tǒng)的可靠性分析方法可能無法實現(xiàn),但利用響應(yīng)面有限元法可以很好地解決這類問題。利用響應(yīng)面法對一下承式鋼拱橋拱肋、主梁在正常使用極限狀態(tài)下的軸向應(yīng)力、豎向位移的可靠度進(jìn)行了分析,并根據(jù)擬合出的各極限狀態(tài)函數(shù)顯式表達(dá)式得出了相應(yīng)的可靠度指標(biāo),說明響應(yīng)面有限元法是計算下承式鋼拱橋構(gòu)件可靠度的有效方法。

拉薩神力時代廣場項目模板工程 陳雪鋒 中交一公局二公司神力時代廣場項目 【摘要】：介紹神力廣場項目中的模板施工，結(jié)合所遇到的工程實例，淺談神力廣場

為了提高響應(yīng)面法的計算效率和精度,對現(xiàn)有的全局響應(yīng)面法進(jìn)行了改進(jìn)。采用徑向基函數(shù)(rbf)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),代替目前常用的bp網(wǎng)絡(luò),迭代過程中在超錐體的范圍內(nèi)構(gòu)造響應(yīng)面,逼近隱式的非線性功能函數(shù)。數(shù)值算例分析表明,與通常的響應(yīng)面法相比,改進(jìn)全局響應(yīng)面法的迭代次數(shù)和有限元分析次數(shù)均大幅減少,節(jié)省機(jī)時,有利于提高計算精度。同時,以淺基礎(chǔ)和擋土墻為工程背景進(jìn)行可靠度分析,表明該方法能以較快的收斂速度和較少的有限元分析次數(shù),獲得較高精度的可靠度指標(biāo),適用于巖土工程的可靠度分析。

巖質(zhì)邊坡中存在多種變異性，需要進(jìn)行巖質(zhì)邊坡的可靠度分析。將數(shù)值分析法與可靠度分析的響應(yīng)面法相結(jié)合，進(jìn)行

系統(tǒng)地總結(jié)了多種響應(yīng)面法（rsm）在不同類型邊坡可靠度問題中的應(yīng)用情況，通過文獻(xiàn)分析總結(jié)出4類典型土坡可靠度問題：問題ⅰ，單層土坡不考慮參數(shù)空間變異性；問題ⅱ，單層土坡考慮參數(shù)空間變異性；問題ⅲ，多層土坡不考慮參數(shù)空間變異性；問題ⅳ，多層土坡考慮參數(shù)空間變異性．重點(diǎn)研究了基于多項式的4種響應(yīng)面法（sqrsm、mqrsm、ssrsm和msrsm）在解決4類土坡可靠度問題（問題ⅰ～ⅳ）中的有效性．分別從計算精度和計算效率兩個方面系統(tǒng)地比較了4種響應(yīng)面法在黏性土坡和c-φ聲土坡可靠度問題中的適用性．結(jié)果表明：對于不考慮土性參數(shù)空間變異性的單層土坡可靠度問題（問題?。?，推薦sqrsm；當(dāng)單層土坡考慮土性參數(shù)空間變異性時（問題ⅱ），推薦msrsm；對于不考慮空間變異性的多層土坡可靠度問題（問題ⅲ），推薦mqrsm；對于考慮參數(shù)空間變異性的多層土坡可靠度問題（問題ⅳ），推薦采用msrsm方法．

系統(tǒng)地總結(jié)了多種響應(yīng)面法(rsm)在不同類型邊坡可靠度問題中的應(yīng)用情況,通過文獻(xiàn)分析總結(jié)出4類典型土坡可靠度問題:問題ⅰ,單層土坡不考慮參數(shù)空間變異性;問題ⅱ,單層土坡考慮參數(shù)空間變異性;問題ⅲ,多層土坡不考慮參數(shù)空間變異性;問題ⅳ,多層土坡考慮參數(shù)空間變異性.重點(diǎn)研究了基于多項式的4種響應(yīng)面法(sqrsm、mqrsm、ssrsm和msrsm)在解決4類土坡可靠度問題(問題ⅰ~ⅳ)中的有效性.分別從計算精度和計算效率兩個方面系統(tǒng)地比較了4種響應(yīng)面法在黏性土坡和c-土坡可靠度問題中的適用性.結(jié)果表明:對于不考慮土性參數(shù)空間變異性的單層土坡可靠度問題(問題ⅰ),推薦sqrsm;當(dāng)單層土坡考慮土性參數(shù)空間變異性時(問題ⅱ),推薦msrsm;對于不考慮空間變異性的多層土坡可靠度問題(問題ⅲ),推薦mqrsm;對于考慮參數(shù)空間變異性的多層土坡可靠度問題(問題ⅳ),推薦采用msrsm方法.

巖土工程可靠度分析的改進(jìn)響應(yīng)面法研究——為了提高響應(yīng)面法的計算效率和精度，對現(xiàn)有的全局響應(yīng)面法進(jìn)行了改進(jìn)。采用徑向基函數(shù)(rbf)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，代替目前常用的bp網(wǎng)絡(luò)，迭代過程中在超錐體的范圍內(nèi)構(gòu)造響應(yīng)面，逼近隱式的非線性功能函數(shù)。數(shù)值算例分析表明，與...

提高建筑施工中模板支撐的可靠性,就必須對建筑施工手段進(jìn)行一些完善和改革,和那些發(fā)達(dá)國家多多進(jìn)行技術(shù)上的交流,不斷的引進(jìn)先進(jìn)的模板支撐技術(shù),從而使我國建筑施工模板支撐技術(shù)能夠有一個本質(zhì)提高,進(jìn)而使建筑施工模板的支撐可靠性得到提高.

建筑業(yè)在整個國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著不可忽視的地位,對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用.而人們在關(guān)注其帶來的經(jīng)濟(jì)效益的同時,更在意的卻是建筑業(yè)在施工過程中的安全問題.影響施工安全的因素有很多,但是其中不可忽視的一個因素則是施工模板支撐體系的可靠程度.可靠性越高,安全性也就越高,二者無疑是正相關(guān)關(guān)系.本文將對施工過程中的施工模板支撐體系的可靠性進(jìn)行研究.

在建筑施工中,模板支撐體系的可靠性是施工質(zhì)量與施工安全的重要保障,為此本能通過對目前建筑施工過程中遇到的模板質(zhì)量及安全問題進(jìn)行分析,探討存在問題的原因,并提出提高建筑施工模板支撐體系可靠性的方案和設(shè)計與施工控制要點(diǎn),為建筑施工質(zhì)量的提升與安全的保障的加強(qiáng)提供技術(shù)性參考。

由于濕噴纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)物理、力學(xué)參數(shù)和噴層厚度的離散性及混凝土強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則難以用支護(hù)材料參數(shù)顯式表達(dá),對該類隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析十分困難,提出采用響應(yīng)面方法計算濕噴纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠度方法,并給出了計算流程,其中圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定性分析采用非線性有限元方法,可靠度分析采用2次響應(yīng)面法。以贛州-龍巖鐵路金華山軟巖隧道濕噴纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)為研究對象,對該支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠度進(jìn)行分析與計算。分析結(jié)果表明,金華山隧道濕噴纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)高,處于安全狀態(tài)。

為了求解劣化環(huán)境作用時混凝土橋梁的時變可靠度,建立了基于改進(jìn)響應(yīng)面法和確定性的混凝土橋梁退化過程分析方法相結(jié)合的混凝土橋梁時變可靠度分析方法.利用fortran95分別編寫了混凝土橋梁耐久性分析程序cbdas和可靠度分析程序pirsm.以一座預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁為對象,分析了不同極限狀態(tài)下結(jié)構(gòu)力學(xué)性能指標(biāo)的可靠度隨時間的演變過程,結(jié)果表明,混凝土正應(yīng)力的可靠度指標(biāo)由成橋時刻的2.16減小到成橋100年后的0.82,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在正常使用極限狀態(tài)下的力學(xué)性能指標(biāo)更有可能出現(xiàn)耐久性不足的情況.提出的時變可靠度計算方法克服了復(fù)雜體系結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程通常是隱式的問題,實現(xiàn)了混凝土橋梁時變可靠度的求解目標(biāo).

針對高混凝土壩可靠度分析中極限狀態(tài)函數(shù)不能顯式表達(dá)且隨機(jī)變量復(fù)雜的特點(diǎn),基于變量的隨機(jī)敏感性因子改進(jìn)響應(yīng)面法,提出了適用于高混凝土壩復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的改進(jìn)響應(yīng)面法。算例結(jié)果表明,該法計算效率高、實用性強(qiáng),是高混凝土壩及復(fù)雜水工結(jié)構(gòu)物可靠度分析的較好途徑。

巖質(zhì)邊坡中存在多種變異性,需要進(jìn)行巖質(zhì)邊坡的可靠度分析。將數(shù)值分析法與可靠度分析的響應(yīng)面法相結(jié)合,進(jìn)行了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定的可靠度分析。利用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)(rbfn)的全局適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn),在響應(yīng)面法中,以徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)為響應(yīng)面函數(shù),將隱式的功能函數(shù)顯式化。通過對每個響應(yīng)面新增一個樣本點(diǎn)的方法進(jìn)行樣本點(diǎn)的生成及響應(yīng)面的迭代,計算表明:基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)面法具有較高的計算精度及效率,可以適用于基本變量數(shù)較多的可靠度分析問題;本文的邊坡算例中,第2層巖體的強(qiáng)度參數(shù)對邊坡的可靠指標(biāo)影響最大,而其他參數(shù)對可靠指標(biāo)的影響則相對較小。

由于功能函數(shù)非線性強(qiáng)且難以顯式表達(dá),巖土工程可靠度分析以往多采用響應(yīng)面方法解決,但其求解的可靠度指標(biāo)為幾何可靠度。闡明幾何可靠度與一般可靠度的實質(zhì)和兩者之間的差異,指出對于功能函數(shù)非線性較強(qiáng)的巖土工程問題,采用幾何可靠度指標(biāo)存在較大誤差,需進(jìn)行改進(jìn)。然后引入v空間重要抽樣方法將基本變量隨機(jī)空間通過rosenblatt變換和線性正交變換轉(zhuǎn)換至v空間,在響應(yīng)面方法得到巖土工程的設(shè)計驗算點(diǎn)及其附近的響應(yīng)面的基礎(chǔ)上,采用重要性抽樣方法求解巖土工程可靠度。幾個數(shù)值算例和工程實例的對比分析表明該方法可行、有效、精度較高,適用于非線性強(qiáng)的巖土工程可靠度求解。