大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)可靠度分析方法研究.pdf

1、懸索橋由于跨越能力大、抗震性能好、輕型美觀，在大跨度橋梁的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著跨徑的增大，懸索橋結(jié)構(gòu)的剛度相對(duì)降低，幾何非線性效應(yīng)變得十分突出，客觀存在的各種不確定性可能引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的顯著變化。為了了解和掌握各種不確定性對(duì)大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響程度，勢(shì)必需要采用可靠度分析方法對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析。 常規(guī)的可靠度分析方法應(yīng)用于大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)可靠度分析時(shí)存在如下幾個(gè)問(wèn)題：JC法無(wú)法求解隱式功能函數(shù)；二次

2、多項(xiàng)式響應(yīng)面法在求解高度非線性功能函數(shù)時(shí)存在較大誤差；蒙特卡羅法計(jì)算精度高但需耗費(fèi)大量機(jī)時(shí)，工作量非常巨大，不具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；隨機(jī)有限元分析需要修改當(dāng)前成熟的有限元分析軟件。針對(duì)上述問(wèn)題，本文展開(kāi)了有關(guān)研究，并建立了一種基于有限元－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一遺傳算法（F—B—G）的實(shí)用可靠度分析法，在失效概率求解中綜合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法各自的優(yōu)點(diǎn)。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合功能函數(shù)將極限狀態(tài)方程表示為顯式的形式，有效的解決了JC法無(wú)法求解隱式極限狀態(tài)方程

3、可靠度的問(wèn)題，同時(shí)大大減少了有限元分析次數(shù)，而且該方法無(wú)需修改現(xiàn)有的有限元分析程序，與二次多項(xiàng)式響應(yīng)面法相比提高了擬合精度；使用遺傳算法全局搜索驗(yàn)算點(diǎn)，可以有效避免陷入局部極小，提高結(jié)構(gòu)可靠度分析精度。 其次，基于F—B—G法研發(fā)了相應(yīng)的可靠度分析程序，并通過(guò)算例驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性。最后，運(yùn)用研發(fā)的可靠度分析程序，對(duì)一座大跨度懸索橋——珠江黃埔大橋南汊進(jìn)行了結(jié)構(gòu)可靠度分析，證明了所建立的可靠度分析方法和開(kāi)發(fā)的程序的實(shí)用性與有效性，為