一种求解低失效概率的工程可靠度分析方法技术

本发明专利技术公开了一种求解低失效概率的工程可靠度分析方法，包括：确定功能函数、距离指标；对超球空间进行分解，获得互不重叠的子域，并基于第一收敛条件，自适应地确定子域的划分层数；基于第二收敛条件，自适应地在对失效概率贡献较大的关键区域增加样本点；输出满足第二收敛条件的工程结构的失效概率。本发明专利技术方法可避免预先获取工程结构的多失效域信息，同时能够在样本空间中聚焦于对失效概率贡献较大的关键区域进行大量抽样，进而有效减少在非失效区域生成过多的无效样本点，提高样本点的利用率；因此，该方法可显著提高低失效概率工程可靠度评估问题的计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于工程可靠度分析的数据处理，尤其涉及一种求解低失效概率的工程可靠度分析方法。

技术介绍

1、工程结构的安全状态计算模型或功能函数通常是由有限元模型定义的隐式，且失效概率的可接受范围一般在10-6～10-3量级，经典的蒙特卡洛模拟(monte carlosimulation,mcs)方法在保证精度时所需模拟次数高达102/(10-6～10-3)＝105～108，如此庞大的计算量和超长耗时导致可靠度分析难以进行。因此，如何高效、准确地求解低失效概率问题、进而合理评估工程结构的安全水平是可靠度分析方法在具体工程应用所面临的技术难题之一。

2、对于失效概率较低的工程可靠度问题，由于mcs方法中随机样本主要分布在概率密度较大的区域，故而失效状态的样本数量远小于安全状态的样本数量。为了增加随机参数空间中失效区域的样本数量、降低失效概率的方差，尽管重要性抽样、线抽样和子集模拟等改进的抽样模拟法可在一定程度上提高可靠度分析效率，但是仍需要计算大量随机样本的输出响应。

3、此外，实际的工程结构通常具有多种失效模式，例如重力式挡土墙可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种求解低失效概率的工程可靠度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，在步骤S1中，所述确定工程结构的功能函数，包括：确定工程结构随机参数x的统计特征，将随机参数x转换成独立标准正态随机变量u，确定工程结构的功能函数G(u)；

3.如权利要求2所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，在步骤S3中，对用于抽样的超球空间进行分解时，使得随机样本点落在第i层子域的概率满足：

4.如权利要求3所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤S301具体包括：

5.如权利要求4所述的工程可靠度分析方...

【技术特征摘要】

1.一种求解低失效概率的工程可靠度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，在步骤s1中，所述确定工程结构的功能函数，包括：确定工程结构随机参数x的统计特征，将随机参数x转换成独立标准正态随机变量u，确定工程结构的功能函数g(u)；

3.如权利要求2所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，在步骤s3中，对用于抽样的超球空间进行分解时，使得随机样本点落在第i层子域的概率满足：

4.如权利要求3所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤s301具体包括：

5.如权利要求4所述的工程可靠度分析方法，其特征在于，在步骤s302中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚栋，陈航，乔升访，胡贺松，刘贤，黎学优，唐孟雄，邵泉，
申请(专利权)人：广州市建筑科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：