基于非概率稳健可靠性的桁架结构优化设计

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可靠性优化设计是一种Βιβλιοθήκη Baidu有效的结构优化设计方
靠性优化设计。文献［５］基于区间模型，考虑了荷
载的不确定性对一桁架结构进行了优化设计。文献［６］把非概率优化方法与ｎ维复形调优算法结合对
一
法。在结构体系设计中，由于材料性质、荷载等的不确定性，传统的设计方法主要通过设置一个安全系数来确保安全，如果所建的数学模型能够精确描述
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍ，ａｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｒｕｓｓｗａｓｇｉｖｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｏｎ・ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｗｅｒｅｓｅｔａｓｉｎｔｅｒｖａｌｎｕｍｂｅｒｓａｎｄｔｈｅｎｏｎ — ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｔｕｃｒｔｕｒｅｓｃｏｕｌｄｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｉｎｔｅｖａｒｌｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ａｎｄｌｅｔｔｈｅｒｏｄｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｓａｍｅｌｅｖｅｌｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｔｏｏｂ —
可靠度，使静定桁架中的杆件达到同一可靠度水平实现优化目标。并运用非概率可靠性方法对一桁架结构做了优
化设计，算例证明此方法可行。关键词：桁架；区间模型；非概率可靠性；优化设计
中图分类号：ＴＵ３２３．４文献标志码：Ａ
第３５卷第４期
２０１３年１２月
南昌大学学报（工科版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
ｔａｉｎｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｉｎｓｔａｔｉｃａｌｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｔｒｕｓｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｎｏｎ－ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｔｈｅｏｒｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｏｏｐｔｉｍｉｚａ —
不确定参数的概率特征，那么概率可靠性方法是首
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉｕｚｈｏｕ５４５００６，Ｃｈｉｎａ）
ｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆａｔｕｓｒｓｓｔｕｃｒｔｕｒｅ，ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｆｅａｓｉｂｌｅａｎｄｈａｓｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｔｕｓｒｓ；ｉｎｔｅｖａｒｌｍｏｄｅｌ；ｎｏｎ — ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ
ＶｏＩ．３５Ｎｏ．４Ｄｅｅ．２０１３
文章编号：１００６— ０４５６（２０１３）０４— ０３４０— ４０
基于非概率稳健可靠性的桁架结构优化设计
夏雨，徐迪，张娜，黄山
Ｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｎｏｎ－ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｔｈｅｏｒｙ
ＸＩＡＹｕ．ＸＵＤｉ，ＺＨＡＮＧＮａ．ＨＵＡＮＧＳｈａｎ
（广西科技大学土木建筑工程学院，广西柳州Ｉ５４５００６）
摘要：在结构非概率集合可靠性模型的基础上，考虑影响结构系统性能的荷载、材料弹性模量、材料抗拉强度
等不确定参数，提出了桁架中压杆与拉杆的优化方法。将不确定量设定为区间，通过区间运算得到结构的非概率