考虑稳定性的桁架结构可靠性优化设计

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该文结合北京自然科学基金项目研究,提出了一种实用方法去简化基于可靠度约束的结构优化设计过程中出现的复杂的两个层次的迭代.针对具有非正态随机分布参数的结构构件,推导了便于工程设计的简单的可靠度分析公式.采用了分部优化的思路去解决具有构件可靠度约束的优化问题;同时,为了使设计点可行,在循环过程中引入了射线步的思想;该文还考虑了受压杆稳定的失效模式;此外,考虑了设计面积为随机变量的情况,用线性极限状态方程代替非线性极限状态方程,分析了误差的来源并提出了改进办法.采用了一个静定、三个超静定桁架结构的例题去检验文中的理论及方法.结果分析表明:文中的理论与方法使虚拟稳定性的可靠性优化设计只需一个层次的迭代循环,在满足精度的同时,非常便于工程应用.论文对于结构可靠性优化设计方面需要进一步研究的问题进行了展望.
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