入力パラメータの不確定性を考慮した構造物の耐震信頼性評価法に関する研究

考虑输入参数不确定性的结构抗震可靠性评估方法研究

基本信息

批准号：
09750653
负责人：
趙衍剛
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750653/
关键词：
耐震信頼性不確定性限界状態関数応答曲面法拡張FORM 破壊確率

项目摘要

静的構造信頼性を評価するとき、構造物の力学モデルのパラメータは基本確率変数に含まれ、その不確定性は当然考慮すべきものとしている。一方、構造物の耐震信頼性評価では、不規則振動解析及び最大応答分布の同定が複雑であるため、それらの力学モデルのパラメータはもとより、動的解析に関わるパラメータも一般に確定値と仮定されている。しかし、これらのパラメータに含まれている不確定性は耐震信頼性の評価結果に大きな影響を与える。確率過程と不規則振動論に関する研究が著しく発展を遂げており、動的構造信頼性評価は実用的段階に至っている今、これらの不確定性を考慮して、適切に動的構造信頼性を評価することは大きな課題である。昨年度では、限界状態関数を応答曲面で近似することにより、現在用いられる拡張FORMにおける感度解析の問題を避け、既存の動的信頼性解析プログラムを用いて、パラメータの不確定性を考慮できる耐震信頼性の実用的評価法を提案した。今年度はさらに確率変数の標準空間で応答曲面法を適用し、解析精度の向上に着目して、簡易2次信頼性解析法を提案した。標準正規確率変数の2次関数で表す応答曲面関数は2次信頼性解析法の限界状態関数と同じの形式を有しており、適用上はかなり便利になる。また、解析手法では、条件付き破壊確率が不確定性を有するパラメータに対する感度解析が必要はなく、既存の動的信頼性解析プログラムの利用し、確定的パラメータを用いた条件付き破壊確率のわずかの繰り返し計算だけで,十分な精度を得ることができることにより実用的な耐震信頼性評価手法として期待される。

在评估静态结构可靠性时，结构动态模型的参数包括在基本随机变量中，并且应自然考虑到其不确定性。另一方面，在评估结构的地震可靠性时，不规则的振动分析和最大响应分布的鉴定很复杂，因此不仅这些动态模型的参数，而且还假定参与动态分析的参数是确定的值。但是，这些参数中包含的不确定性对地震可靠性的评估结果有重大影响。随着关于随机过程和不规则振动理论的研究，现在动态的结构可靠性评估已经达到了实用阶段，考虑到这些不确定性，正确评估动态结构可靠性是一个主要挑战。去年，我们提出了一种评估地震可靠性的实用方法，可以通过使用现有的动态可靠性分析程序来避免使用当前使用的扩展形式的敏感性分析问题来考虑参数不确定性。今年，我们在随机变量的标准空间中进一步应用了响应表面方法，并提出了一种简单的二次可靠性分析方法，重点是提高分析精度。以标准常规随机变量的二次函数表示的响应表面函数具有与二次可靠性分析方法的极限状态函数相同的形式，使其在应用方面非常方便。此外，在分析方法中，无需分析对条件失效概率不确定性的参数的敏感性，并且预计它将是一种实用的地震可靠性评估方法，因为它可以通过使用确定性故障概率参数的确定性重复计算确定性的重复计算来确定性概率参数来使用现有的动态可靠性分析程序并使用确定性参数来获得足够的准确性。