蒙特卡羅隨機有限元四面受火工字鋼溫度

礦山地下開采引起地表變形，從而對區(qū)內建筑物產(chǎn)生附加內力。常用的計算方法取建筑物軸線處的變形作為他們受到的變形作用，即認為建筑物基底受力是均勻的，實際上建筑物基底上各點移動變形并非一定值，具有隨機性。為此，將攝動隨機有限元方法應用于采動區(qū)建筑物的附加內力計算，并進行了實例計算，計算結果表明，可滿足工程精度要求

單樁沉降可靠度的隨機有限元分析——對土性分布參數(shù)隨機場模型和軸對稱隨機場的離散技術進行了研究，給出了計算和組集隨機變量自協(xié)方差矩陣的方法，提出了多維相關正態(tài)分布隨機數(shù)的產(chǎn)生技術，用neumann隨機有限元法進行單樁沉降的可靠性分析，井計算了某試樁沉...

應用蒙特卡羅隨機有限元方法,對大體積混凝土施工過程溫度場進行三維有限元仿真計算,由計算所得的隨機輸出變量(澆筑過程最高溫度)和隨機輸入變量的概率靈敏度分析可知,影響澆筑過程最高溫度的主要因素是絕熱溫升和大氣溫度,并得到施工過程最高溫度的概率分布函數(shù)。

基于隨機有限元的隧道襯砌結構可靠性分析 海洪 (沈陽建筑大學土木工程學院,沈陽110168) 　 郭鵬 (石家莊鐵道學院高專分院,石家莊050043) 王新萬明富張兆杰 (遼寧省交通勘測設計院,沈陽110005) 　　摘　要　結合廣州地鐵三號線大塘站～瀝窖站區(qū)間盾構隧道的實際情況,采用荷載-結 構模式與蒙特卡羅-有限元法,選取不同的隨機變量統(tǒng)計特征,進行了隧道襯砌結構可靠性分 析,得出了隧道襯砌各截面處的抗壓可靠指標與抗裂可靠指標。研究結果表明:拱頂處的軸力 對上部水壓最為敏感,彎矩對側壓力系數(shù)最為敏感,工程的支護體系能夠滿足目標可靠指標要 求,具有足夠的安全儲備。 　　關鍵詞　盾構隧道　隨機有限元　可靠度　數(shù)值模擬 1引言 采用傳統(tǒng)的有限元方法進行地下結構分析時, 材料性能、幾何參數(shù)、邊界條件和荷載等都是確定 的

巖土工程可靠性分析一種隨機有限元法——針對巖土工程中邊界位移、載荷和物理參數(shù)的不確定性，提出了一種隨機有限元模型，通過綜合考慮這些不確定因素的隨機性，分析其對應力和位移的影響，導出了相應的對巖土工程數(shù)值分析十分有用的期望和方差公式。

巖土工程可靠性的隨機有限元分析——對±性分布參數(shù)隨機場的建摸，隨機場的離散技術和多維相關隨機數(shù)的產(chǎn)生方法進行了研究，較全面系統(tǒng)地舟紹了直接monte-carlo隨機有限元、neumann隨機有限元和二階攝動隨機有限元的理論及程序實施，以及在實際工程中的初步應用...

結合廣州地鐵三號線大塘站~瀝窖站區(qū)間盾構隧道的實際情況,采用荷載-結構模式與蒙特卡羅-有限元法,選取不同的隨機變量統(tǒng)計特征,進行了隧道襯砌結構可靠性分析,得出了隧道襯砌各截面處的抗壓可靠指標與抗裂可靠指標。研究結果表明:拱頂處的軸力對上部水壓最為敏感,彎矩對側壓力系數(shù)最為敏感,工程的支護體系能夠滿足目標可靠指標要求,具有足夠的安全儲備。

投標報價的科學決策事關企業(yè)能否中標以及中標后項目能否順利實施。針對經(jīng)評審的最低價法具有隨機性強的特點,采用蒙特卡羅法來模擬變量因子的隨機性,對招標最高控制價的下降幅度進行了預測,提出一種經(jīng)評審的最低價法下的投標報價決策模型。該模型能較好地模擬變量因子的變動范圍,為投標報價提供決策依據(jù)。這在蒙特卡羅法的應用上是一種新的嘗試。

基于蒙特卡羅法的加筋土陡坡可靠度分析——介紹了用土工格柵加固陡邊坡設計時的抗滑穩(wěn)定性計算理論及計算方法，并將可靠度分析中的蒙特卡羅法運用于其中，結合工程實例探討加筋陡坡分析中的若干規(guī)律性問題，得出一些有益的結論．

傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性分析常以安全系數(shù)作為評價指標，然而，安全系數(shù)并未考慮各影響因素的變異性及不確定性，其大小無法體現(xiàn)邊坡的安全程度。可靠度分析方法將概率統(tǒng)計和可靠度理論引入邊坡工程穩(wěn)定性分析中，考慮了各影響因素不確定性，將設計參數(shù)作為隨機變量，得到可靠度或失效概率作為邊坡安全程度的評價指標，不是簡單給出安全或失穩(wěn)的結論。以某一邊坡工程為例，基于蒙特卡羅法對其進行可靠度分析，說明該方法的合理性及實用性。

建立了桁架結構的有限元分析模型。采用蒙特卡羅法(monte-carlomethod),分析了輸入隨機變量對桁架可靠性的影響。結果表明:桿件橫截面積對單元a1軸向應力的影響較大,是影響桁架失效概率的主要因素;同時單元a1的橫截面積對桁架結構體積的變化起主要作用。

為研究中厚板翻鋼機在翻轉過程中溫度的分布及選擇軸承潤滑脂,利用ansys軟件,對翻轉過程懸臂梁及鋼爪瞬態(tài)溫度場進行了分析。結果表明:鋼坯下表面溫度950℃,側面溫度1120℃,懸壁梁與鋼爪連接處溫度已達113.83℃,可能造成潤滑脂失效。本文結果對合理制定懸臂梁及鋼爪冷卻時間與選擇軸承潤滑脂具有指導意義。

施工期溫度作用常常是混凝土結構開裂的主要原因之一.對底板等重點關注的結構進行了非穩(wěn)定溫度場及溫度徐變應力場的研究,考查了溫度徐變應力場對底板結構受力狀態(tài)的影響.底板內部和表面較大的溫差使底板產(chǎn)生較大的拉應力,對于有添加劑的混凝土,底板結構溫度應力在一定程度上得到改善.

用mcnp4c程序模擬了日本研制的kta-304含硼鋼對0.025ev、1ev、1kev慢中子衰減吸收性能,并與傳統(tǒng)的sus304鋼進行對比。在充分考慮生產(chǎn)加工條件及材料的防腐蝕性、熱延性等因素下比較得出,硼濃度在1.13%左右的含硼鋼具有較好的慢中子吸收能力,可有效降低次級γ射線效應,在達到輻射防護要求下可減少材料厚度。計算了不同含硼濃度下含硼鋼對不同能量慢中子的衰減系數(shù),為中子屏蔽材料的選擇提供了合理依據(jù)。另外,還考慮了對中子俘獲過程中放出γ射線的防護。

主動配電網(wǎng)內分布式電源出力波動性大、負荷可調,傳統(tǒng)的確定性模型已不再能準確地對其進行風險評估.建立主動配電網(wǎng)中不確定性因素的模型,采用擬蒙特卡羅(qmc)模擬法抽取sobol確定性低偏差點列,以隨機潮流計算為工具,對主動配電網(wǎng)的節(jié)點電壓越限情況進行模擬.算例表明,相同抽樣次數(shù)下擬蒙特卡羅法的計算結果比蒙特卡羅法更接近真解.

單樁承載力可靠度的非線性攝動隨機有限元分析——針對巖土工程中的duncan-chang非線性本構模型，提出了二階非線性攝動隨機有限單元法的計算方法，編制了相應的程序。在分析計算中，將隨機土性分布參數(shù)模擬為軸對稱隨機場，對隨機場的選擇方法、隨機場的局部平均...

通過建立工字鋼有限元模型,在不同壓下量的條件下對工字鋼矯直過程進行動態(tài)仿真模擬,隨著壓下量的變化,分析矯直后工字鋼殘余應力的分布規(guī)律,給出在矯直工字鋼過程中的應力、應變分布。該仿真結果對確定矯直變形規(guī)律具有一定的實際指導意義。

雖然蒙特卡羅方法具有程序結構簡單,計算效率與問題維數(shù)無關的優(yōu)點,但工程結構的失效概率往往很小,要獲得精確的結果就需要大量樣本,因而計算效率低.針對這一問題,采用halton序列代替?zhèn)坞S機數(shù)并結合重要抽樣方法,提出計算可靠性靈敏度的擬蒙特卡羅法.該方法與傳統(tǒng)蒙特卡羅法相比顯著減少了樣本,提高了計算效率,并且誤差是確定的.以齒輪為研究對象,通過對接觸疲勞可靠性及可靠性靈敏度進行分析,證實了該方法在計算效率上的優(yōu)勢.

斷裂力學已被學術界公認是一種估算焊接結構件疲勞壽命最有效的解決方法,但在該方法的應用過程中,還存在著一些混亂現(xiàn)象,尤其對疲勞壽命影響較大的初始裂紋在現(xiàn)有技術難以檢測的情況下,不同學者往往給出不同的假設,造成所評估的疲勞壽命相差很大。針對這些狀況,分析并澄清在應用斷裂力學理論進行焊接結構件疲勞可靠度估算中,應力幅的正確使用及初始裂紋和臨界裂紋對疲勞壽命的影響,應用蒙特卡羅法對起重機焊接箱形梁進行疲勞可靠度的仿真估算,并通過試驗結果的驗證,研究確定起重機焊接箱形梁初始裂紋的均值和標準差,為今后斷裂力學理論的壽命估算提供可靠的參考依據(jù)。

為了較準確地評估火災條件下三面受火工字鋼截面的溫度分布,采用非穩(wěn)態(tài)的熱傳導計算理論對工字鋼上下翼緣與腹板進行分區(qū),分別計算了鋼構件截面各部分的溫度場,綜合考慮表面熱阻、背火面的熱損失,較精確地分析出截面各部分溫度場分布。計算結果表明:鋼構件各部分截面溫度呈極不均勻分布,受標準火60min和120min時,上翼緣比截面平均溫度低約57%和64%;下翼緣比截面平均溫度高約13%和20%;而腹板比截面平均溫度高約88%。鋼結構截面各部分溫差較大將會引發(fā)較大的溫度應力,更高的腹板溫度可能引發(fā)腹板率先破壞,在確定構件保護層厚度時應予充分重視。

為研究剛性懸索加勁鋼桁梁施工過程中的各種隨機誤差參數(shù)對結構效應的影響,采用ansys程序建立參數(shù)化模型。將大橋施工過程中的制作安裝誤差參數(shù)定義為隨機變量,運用monte-carlo隨機有限元法,進行東江大橋施工全過程隨機有限元分析,研究在隨機參數(shù)影響下結構響應的頻度、均值和標準差,并進行參數(shù)敏感性分析。研究結果表明:受隨機誤差參數(shù)的影響,結構行為呈現(xiàn)較強的隨機性,成橋后結構響應的均值與其確定性計算結果的產(chǎn)生較大偏差,且存在較大的變異性,使得成橋后中支點附近桿件應力超過容許值的概率大增;通過參數(shù)敏感性分析發(fā)現(xiàn),結構恒載、剛度及橋門架偏位這三項誤差對結構桿件應力影響較大,是施工中應主要控制的誤差參數(shù)。而橫向內力調整誤差對結構應力的影響也不容忽視。

由于蒙特卡羅(mc)方法具有程序結構簡單,收斂速度與問題維數(shù)無關等優(yōu)點,故其在結構可靠性分析中得到了廣泛應用。但是對于小失效概率等問題,計算效率低這一主要缺點限制了該方法的應用范圍。為了解決mc方法存在的問題,通過引進單位超立方體中不同的低偏差點集代替?zhèn)坞S機數(shù)序列,并結合了重要抽樣技術建立了結構可靠性分析的擬蒙特卡羅(qmc)方法。該方法不但可以大幅度減少抽樣點數(shù)目,還能夠得到確定性的估計值,避免傳統(tǒng)mc方法只能得到概率意義下誤差的缺陷。通過數(shù)值算例可以看出本文方法具有較高的計算精度和效率,因此適用于結構可靠性分析問題。