大型復雜空間結構關鍵節(jié)點的可靠性研究.pdf

1、本文介紹了結構可靠性的研究背景和相應的工程應用情況，重點闡述了蒙特卡羅法和響應面法兩種計算結構可靠度的數(shù)值模擬方法。再者，詳細介紹了ANSYS軟件中PDS模塊關于可靠性分析的主要內(nèi)容。然后通過一個典型的焊接球節(jié)點，利用ANSYS軟件中的PDS模塊，采用基于概率理論的數(shù)值模擬方法——蒙特卡羅法和響應面法分別對其進行了可靠性分析，經(jīng)過對比分析，最終選擇了響應面法進行下面的兩類關鍵性節(jié)點可靠性的研究。
　　 以北京老山自行車館工程為例

2、，針對圓鋼管相貫節(jié)點以及鑄鋼球鉸支座節(jié)點，采用ANSYS中PDS模塊的基于數(shù)值模擬技術的響應面法對這兩類復雜節(jié)點在不同的工況下進行了可靠性分析和評估。
　　 通過上述工作，得出的主要結論如下：
　　 (1)通過對相貫節(jié)點和鑄鋼球鉸支座節(jié)點在不同工況下的可靠性分析，可以得出在考慮了材料、幾何以及荷載參數(shù)后，計算得到的最大等效應力較單次靜力計算的結果有顯著提高，并且計算得到的一定概率保證(可靠指標取得較高)條件下的節(jié)點最大等

3、效應力，均小于構件的強度設計值。這個結果與前期有限元分析結論是一致的。因此，老山自行車館的兩個關鍵性節(jié)點性能安全可靠，強度儲備充分。另外在靈敏度分析中，發(fā)現(xiàn)主管環(huán)梁的半徑以及環(huán)梁與人字柱之間的夾角對于相貫節(jié)點的最大等效應力影響最大，屈服強度對于鑄鋼節(jié)點的最大等效應力影響最大。
　　 (2)基于ANSYS軟件中的PDS模塊的數(shù)值模擬方法——響應面法在計算結構的功能函數(shù)為隱式時，較為合適。響應面法通過少量的抽樣回歸求得響應面函數(shù)代替