大型复杂结构体系可靠度分析的QR法 (2008年)

介绍了笔者提出的大型复杂结构体系可靠度分析的QR法，它是以结构塑性极限分析理论及样条离散化结合起来创立的，其中包含塑性极限荷载-QR法、最易失效机构-QR法及主要失效机构-QR法．主要失效机构-QR法只寻找结构体系的主要失效模式，避开了寻找结构体系全部失效模式，主要失效模式远少于结构体系实际存在的全部失效模式．最易失效模式-QR法只寻找一个最易失效模式，避开了寻找结构的多个主要失效模式．塑性极限荷载-QR法，只寻找塑性极限荷载，避开了寻找结构体系失效模式．这些方法都可以考虑非线性的影响．计算结果表明，利用 ### 大型复杂结构体系可靠度分析的QR法 #### 概述 本文介绍了一种新的大型复杂结构体系可靠度分析方法——QR法。该方法由秦荣等人提出，结合了结构塑性极限分析理论与样条离散化技术。QR法主要包括三种不同的方法：塑性极限荷载-QR法、最易失效机构-QR法以及主要失效机构-QR法。这些方法都考虑了非线性效应，并且在复杂框架结构体系的应用中证明了其可靠性与计算便捷性。 #### 结构塑性极限分析的QR法 结构塑性极限分析旨在确定结构在外荷载作用下达到极限状态时的承载能力。传统的方法通常需要精确地找到所有可能的失效模式，这对于大型复杂结构来说是一项艰巨的任务。QR法则通过简化这一过程，避免了寻找所有失效模式的难题，从而显著提高了计算效率。 ##### 塑性极限荷载-QR法 塑性极限荷载-QR法关注于确定结构所能承受的最大荷载值。该方法仅需找到塑性极限荷载而无需识别具体的失效模式，从而极大地简化了计算过程。这种方法特别适用于需要快速评估结构安全性的场合，如初步设计阶段。 ##### 最易失效机构-QR法 最易失效机构-QR法是一种更为简化的方法，它只寻找一个最易发生的失效模式。这种方法可以迅速判断结构中最薄弱的部分，为设计师提供关键信息，帮助他们在设计过程中采取必要的改进措施。 ##### 主要失效机构-QR法 主要失效机构-QR法关注于识别结构的主要失效模式，而不是所有的失效模式。这种方法通过聚焦于少数几个关键的失效路径，大大减少了计算工作量，同时也能够确保分析结果的准确性。这使得QR法非常适合用于大型复杂结构体系的可靠度分析。 #### QR法的优势 QR法相比于传统方法具有以下几个显著优势： - **计算简便**：QR法简化了寻找失效模式的过程，减少了不必要的计算步骤。 - **非线性考虑**：QR法能够有效处理非线性效应，这对于真实世界中的结构是非常重要的。 - **高精度**：尽管简化了分析过程，QR法仍然能够提供足够准确的结果，满足工程实践的要求。 - **适用范围广泛**：无论是简单的还是复杂的结构体系，QR法都能够有效地进行可靠度分析。 #### 结论 本文介绍的QR法为大型复杂结构体系可靠度分析提供了一种新颖而高效的方法。通过避免传统方法中寻找所有失效模式的难题，QR法不仅简化了计算流程，而且能够快速准确地评估结构的安全性和可靠性。随着未来对大型复杂结构需求的不断增加，QR法有望成为一种广泛应用的工具。