結(jié)構(gòu)與土-結(jié)構(gòu)體系的有限元響應(yīng)敏感性和可靠度分析.pdf

1、在地震工程中，基于性能的地震工程(PBEE)分析方法越來越多地被用于結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)中，基于非線性有限元的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析是PBEE的最重要工具之一。有限元響應(yīng)的敏感性和可靠度分析作為確定性分析方法的重要補(bǔ)充，能夠從參數(shù)相對重要性、概率和可靠度角度對結(jié)構(gòu)在地震中的性能、安全性和風(fēng)險進(jìn)行全面評估，因此受到學(xué)術(shù)界越來越多的重視。另外，土與結(jié)構(gòu)相互作用在結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析中至關(guān)重要，由于土-結(jié)構(gòu)體系的諸多不確定性因素，概率可靠度方法是深入分析和理

2、解這個問題的重要方法。在這個背景下，本文將基于直接微分法(DDM)的敏感性分析方法拓展到非線性結(jié)構(gòu)體系中的防屆曲支撐構(gòu)件(BRB)，基于此方法研究了一個有實(shí)際背景的裝配BRB的非線性結(jié)構(gòu)的參數(shù)相對敏感性;并且，本文將DDM敏感性分析所提供的精確梯度與優(yōu)化理論結(jié)合，對BRB結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模型修正。另外，本文還將DDM敏感性計(jì)算方法應(yīng)用于一個在阿拉斯加凍土區(qū)進(jìn)行的樁土相互作用pushover實(shí)驗(yàn)，分析量化了樁土體系的整體和局部響應(yīng)對各參數(shù)的相對

3、敏感性。在可靠度分析方面，本文基于一階可靠度和正交平面抽樣法對典型的土-結(jié)構(gòu)相互作用體系進(jìn)行時變和時不變可靠度分析，對常用可靠度方法在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或土結(jié)體系中的應(yīng)用進(jìn)行了評估。并且，研究了土-結(jié)構(gòu)相互作用對結(jié)構(gòu)失效概率的影響，從概率可靠度角度研究了土-結(jié)構(gòu)相互作用對結(jié)構(gòu)安全性的利弊。最后，本文通過引入正交平面抽樣法，對一種新型混合可靠度計(jì)算方法:“驗(yàn)算點(diǎn)-響應(yīng)面-抽樣法”進(jìn)行了改進(jìn)，通過非線性結(jié)構(gòu)算例驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。本文所提出的模型