基于响应面法的槽式聚光镜结构抗风可靠度分析
工程结构可靠度的分析原理及方法
工程结构可靠度的分析原理及方法摘要：针对工程结构的可靠度问题，分析了实际工程结构中引入可靠度概念的必要性以及结构可靠度的基本原理。
阐述了计算结构可靠度指标及失效概率的几种方法，并以JC法为例，验证了可靠度指标的计算。
关键词：工程结构，可靠度分析，失效概率Abstract:Based upon reliability of engineering strctures,the necessaries of the introduction and the basic principles of reliability are introduced,and elaborate the methods of consideration of reliability index and probality of failure according to the basic principles of reliability.Then with the example of JC method,calculate reliability index in detail.Key words:engineering structures,reliability analysis,probality of failure土木工程结构设计的基本目标，是在一定的经济条件下，赋予结构足够的可靠度，使结构建成后在规定的设计使用年限内能满足设计所预定的各种功能要求。
工程结构可靠度分析原理结构可靠度是结构可靠性的定量指标。
在按极限状态设计时，要涉及到各种荷载（如自重、风载、雪载等）及外界作用（如温度变化、地震作用等），材料强度、几何尺寸、计算模型等因素，而这些因素都是具有不确定性的，或者说它们具有随机性，作为变量便称为随机变量。
因此，采用概率作为量度可靠性的大小是比较合理的。
工程结构可靠度的设计方法结构的可靠性是安全性、适用性、和耐久性的统称，它定义为：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
基于随机响应面法的结构可靠度研究
Ｆ ｒｖＩ 建 立 了 以实验设 计 为基 础 的确定 性 响 ａａ ｅｌ２ ｉ Ｌ
应 面法 ， 方法 的实验次数 过 多 ， 该 计算 比较繁琐 复 杂 ； ｕ ｈ ｒ Ｂ ｕ ｇ ｎ ［建 立 了迭 代 内插技术 来 Ｂ ｃ ｅ 和 ｏ ｒｕ ｄ３
对应 的极 限 状 态 函数 ， 合 几 何 法 提 出 了 结 构 可 靠 度 分析 的随 机 响 应 面 法 计算 格 式 ． 析 了 二 阶 、 阶 随机 响 结 分 三
应 面 的特 性 ， 同可 靠 度 分 析 的 蒙 特 卡 罗 法 进 行 了 比较 ， 果 表 明本 文 方 法 具 有 更 好 的 计 算 精度 和计 算 效 率 ． 并 结
Ａｂｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏｎ Ｋａ ｈｕ ｎ— 色 ｅ ｘｐ ｎ ｉ ｎ ｆ ｒ ｎｄ ｍ ｆｅｄ， ｒ ｔ ｐ ｌ ｎｏ ａ ｃ ｏｓ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｒ ｎｅ Ｌｏ ｖ ｅ ａ ｓ ｏ ｏ ａ ｏ ｉ ｌ Ｈｅ ｍｉｅ ｏ ｙ ｍｉ ｌ ｈａ ｅ ｐａ ｉ ｎ ｔ 订ｄ ｔ ｔ ｈａ ｔｃｒ ｓ ｎｓ ｕ ｆ ｃ ｕｎ ｔｏ ｓ ｕ ｉ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｂｉ ｅ ｗｉｈ ｔ ｘ ｎｓｏ ｏ ｂｕ ｈｅｓ ｏｃ ｓ ｉ ｅ ｐｏ ｅｓ ｒ ａ ｅｆ ｃ ｉ ｎ ｗａ ｔｈｚ ｄ， ｎ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｇ ｏ ｔ ｉ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ａ ｃ ｌ ｔ ｔ ｅ ｔ ｕ ｔ ａ ｅｉ ｂ ｌｔ ． Ａ ｃ ｍｐａ ｉｏ ｗｉｈ ｅ ｍｅ ｒｃ ｔ ｏ ｔ ｃ ｌ ｕ ａ ｅ ｈ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｌｒ ｌａ ｉｉｙ ０ ｒｓ ｎ ｔ Ｍ ｏｎ ｅ Ｃａ ｌ ｔ — ｒｏ ｓｍ ｕ ａ ｉｎ ｓ ｗｓ ｈａ ｈｅ ｒ ｏｓ ｄ ｉ ｌ ｔｏ ｈｏ ｔ ｔ ｔ ｐ ｏｐ ｅ ｍｅ ｈｏ ａ ｃ ｉｖｅ ｉ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｆｉｉ ｎ ，ｗｈｉ ｔ ｄ ｃ ｎ ａ ｈ ｅ ｈ ｇｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｅ ｆｃｅ ｔ ｌ ｅ
响应面法在玻璃幕墙可靠度分析中的应用
Ｒｅ ｉ ｂ ｌ ｙ ａ ａ ｙ ｉ ｆｇ ａ ｓ ｃ ｒ ａ ｎ ｗａ ｌｕ ｄ ｒ ｅ ｅ ｔ ｏ ｙ ｈ ｏ ｌ ｉ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｌ ｓ ｕ ｔ ｉ ｌ ｎ ｅ ｆ ｃ ｆｔ ｐ ｏ ｎ ａ ｉ
Ｕ ｎ ． Ｆｅ ＸＵ Ｘｕ
（ ． ｈｎｈｉ ｎｖｒｉ ｉｌ ｎｉｅｒ ｇＳ ａｇａ ２０ ７ ， ｈ ａ １Ｓ ａｇａ Ｕ ｉｅ ｔ Ｃｖ ｇｎｅ ｎ ，ｈｎｈ ０ ０２ Ｃ ｉ ； ｓｙ ｉ Ｅ ｉ ｉ ｎ
２ Ｓ ａｇａ Ｃｎｔ ｃｏ ｅｏａｏ ｎ ｎｅｉ ｏ ，ｔ． Ｓ ａｇａ ２０ ８ ，ｈｎ ） ． ｈｎｈ ｏｓｕｔ ｎＤ ｃｒ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇＣ ．Ｌｄ ，ｈ ｈ ００ １Ｃ ｉａ ｉ ｒｉ ｉ ｔ ｉ ｎ ｎ ｉ
要： 玻璃幕墙结构在台风作用下 ， 常常发生破环和脱落 ， 造成经济损失 ， 重威胁人 民的生命财产 安全。在 易受 台风袭击 严
的沿海城市 ， 对玻璃幕墙进行各种可靠度的研究和分析 ， 是幕墙抗风设 计中 的一项 重要 内容 ， 为工程施工 提供可靠 的理论依 据。根据玻璃 幕墙结构可靠度研究进展和台风的特性 ， 将二次 多项式序列 响应 面方法 引入玻璃幕墙 台风作用 下的可靠度 分 析， 采用基 于石沅台风风谱 的时程风载进行结构分析和计算 ， 出台风作用下 的可靠 度指标 ， 得 并与一次二 阶矩 法和蒙特 卡洛
台风 是 一种 破环 性很 强 的猛 烈风 暴 ， 国是 西 中 北 太平洋 热带风暴 、 台风 和强 台风登 陆 最多 的国家
结构可靠度分析方法综述
结构可靠度分析方法综述朱殿芳陈建康郭志学(四川大学水电学院成都市610065)摘要详细阐述了结构可靠度计算方法,对改进的一次二阶矩法、JC法、几何法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡罗方法、随机有限元法等点可靠度计算方法进行了分析;同时介绍了体系可靠度与时变可靠度的有关内容。
关键词点可靠度一次二阶矩法响应面法蒙特卡罗方法随机有限元法体系可靠度时变可靠度1结构可靠度分析方法综述可靠度的计算方法从研究的对象来说可分为点可靠度计算方法和体系可靠度计算方法。
1.1结构点可靠度计算方法1.1.1一次二阶矩法在实际工程中,占主流的一次二阶矩法应用相当广泛,已成为国际上结构可靠度分析和计算的基本方法。
其要点是非正态随机变量的正态变换及非线性功能函数的线性化由于将非线性功能函数作了线性化处理,所以该类方法是一种近似的计算方法,但具有很强的适用性,计算精度能够满足工程需求。
均值一次二阶矩法、改进的一次二阶矩法、JC法、几何法都是以一次二阶矩法为基础的可靠度计算方法。
(1)均值一次二阶矩法。
早期结构可靠度分析中,假设线性化点x0i就是均值点m xi,而由此得线性化的极限状态方程,在随机变量X i(i=1,2,,,n)统计独立的条件下,直接获得功能函数z的均值m z及标准差R z,由此再由可靠指标B的定义求取B=m z/R z。
该方法对于非线性功能函数,因略去二阶及更高阶项,误差将随着线性化点到失效边界距离的增大而增大,而均值法中所选用的线性化点(均值点)一般在可靠区而不在失效边界上,结果往往带来相当大的误差,同时选用不同的极限状态方程不能得到相同的可靠指标,此为该方法的严重问题。
(2)改进一次二阶矩法。
针对均值一次二阶矩法的上述问题,人们把线性化点选在失效边界上,且选在与结构最大可能失效概率对应的设计验算点上,以克服均值一次二阶矩法存在的问题,提出了改进的一次二阶矩法。
该方法无疑优于均值一次二阶矩法,为工程实际可靠度计算中求解B的基础。
基于改进响应面技术的火灾下混凝土结构可靠度分析
增 多 导 致 的混 凝 土 结 构 耐 久 性 降低 。其 中 高 温 导 致 的结
定 用 于 热 力 耦 合分 析 的输 入 数 据 组 ； 二是热力 耦合分析 ， 将均匀试验设计确定 的输入 数据组 作为分 析输入参 数 ，
分析各组输人数据 下的热力 耦 合的结 果 ， 采用 Ｆ ＤＳ ４ ． ０
ＡＢ Ａ Ｑｕ ｓ等 商 业 有 限 元 软 件 。三 是 分 析 构 件 由于 高 温 引起 的抗 力 变 化 。 四 是 综 合 考 虑 温 度 附 加 内力 、 恒 载 和
使 用 活 荷 载 下 的 内 力 以及 构 件 在 高 温 下 的 抗 力 ， 按 内力 ≤ 抗 力 的原 则 确 定 结 构 构 件 是 否 失效 。热 力 耦 合 分 析 的
构 荷 载 效 应 的增 加 和 结 构 抗 力 的降 低 将 直 接 危 及 结 构 安 全 。研 究 火 灾 作 用 下 结 构 的 可 靠 度 问题 对 建 筑 物 的灭 火 救援 、 灾后安全性评估具有重要意义 ， 成 为 当 前 研 究 关 注
的重点。
一
分析温度场 ， 采用 Ａ ＮＳ Ｙ Ｓ进 行 内力 分 析 ； 三 是 对 输 入 数 据和热力耦 合分 析结 果进 行 回归 ， 获得 响应 面 ， 采用 了
基 于 改 进 响应 面法 可 靠 度 分 析 的基 本 流 程 包 括 ４个 步骤 ： 一 是 均 匀试 验 设 计 ， 其 目标 是 依 据 模 型 参 数 情 况 确
机械可靠性分析的响应面法研究
机械可靠性分析的响应面法研究一、本文概述《机械可靠性分析的响应面法研究》这篇文章旨在探讨和阐述响应面法在机械可靠性分析中的应用与研究。
机械可靠性分析是机械设计与制造领域的重要研究内容，它涉及到机械系统在各种环境和使用条件下的性能稳定性和可靠性评估。
响应面法作为一种有效的数学优化和统计分析工具，被广泛应用于各种工程领域，特别是在处理复杂系统的优化和不确定性分析方面表现出显著的优势。
本文将首先介绍机械可靠性分析的基本概念和重要性，阐述为何需要对机械系统进行可靠性分析。
接着，将详细介绍响应面法的基本原理和实施步骤，包括如何构建响应面模型、如何选择和设计试验方案、如何进行模型验证和评估等。
然后，将重点讨论响应面法在机械可靠性分析中的具体应用案例，包括如何运用响应面法来解决机械可靠性分析中的实际问题，以及在实际应用中需要注意的问题和挑战。
本文将总结响应面法在机械可靠性分析中的优势和不足，展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，旨在为机械设计与制造领域的工程师和研究人员提供一种新的视角和方法，以更好地理解和解决机械可靠性分析中的复杂问题。
二、机械可靠性分析基础机械可靠性分析是工程领域中的一个重要研究方向，旨在评估机械设备或系统在特定工作条件下完成预定功能的能力。
可靠性分析的核心在于预测和评估设备在受到各种内外部因素影响时，能否保持其性能和功能的稳定。
这对于保障设备的长期运行、减少故障、预防事故、提高产品质量和延长使用寿命具有重要意义。
在进行机械可靠性分析时，需要综合考虑多种因素，包括材料的力学性能、结构的几何特性、工作环境的恶劣程度、制造工艺的精度等。
设备的运行过程中还会受到各种随机因素的影响，如载荷的波动、温度的变化、磨损和腐蚀等。
这些因素可能导致设备的性能退化，甚至引发故障。
为了有效评估这些因素对设备可靠性的影响，需要采用适当的分析方法。
响应面法作为一种有效的数值分析方法，被广泛应用于机械可靠性分析中。
基于ANSYS的结构可靠度分析
基于ANSYS 的结构可靠度分析摘 要：工程结构形式复杂多样，多数情况下其功能函数不能显示表达，传统的可靠度计算方法不再适 用。
利用结构分析软件ANSYS 可有效解决该问题。
ANSYS 基于数值模拟技术分析结构可靠度。
结果表 明该法准确、直观，具有较高的效率和使用价值。
0 前 言可靠度的研究始于20世纪20年代，并逐步扩展到结构分析和设计领域。
国际上关于可靠度的研究一直很活跃，我国也于50年代开始了可靠度的研究。
经过几十年的发展，可靠度分析方法也臻于成熟。
目前形成了多种有效的可靠度分析方法，但许多方法需要大量的数学运算，在一定程度上限制了其发展，鉴于此本文利用有限元分析软件对结构进行可靠度分析。
1 结构可靠度概念结构可靠度的定义[1]是:“工程结构在规定的时间内,规定条件下,完成预定功能的概率”。
这就要求对结构正常设计、正常施工、正常使用，但由于还存在着种种影响结构可靠度的不确定性因素即事物的随机性、模糊性、知识的不完善性[2]，合理、正常的设计、施工和使用只是保证结构具有一定可靠性的前提和基本条件。
要真做到结构安全、适用和耐久，还要研究分析这些不确定性的方法，并分析结果进行决策。
以随机性为不确 定性内容的结构设计和分析方法就是结构可靠性方法。
可靠性分析的意义在于：一方面若某因素对结构失效影响较大,则在设计制造过程 中就要严格加以控制,以保证结构有足够的安全可靠性。
反之,如某因素的变异性对结构可靠性的影响不显著,则在进行结构可靠性分析时,就可把它当定值处理,以减少随机变量的数目。
另一方面,如果结构的可靠度或失效概率没有达到预定的水准,则首先须变化对可靠度有重要影响的输入变量。
在结构的可靠性和失效概率可以接受,输出结果变量的分散程度较小时,可考虑在不影响可靠性和质量的前提下如何节省经费。
这种情况下应首先变更那些影响程度较小的参数。
2 可靠度的分析方法工程结构可靠性分析是用概率和数理统计等理论，对影响结构可靠性的不确定性进行适当处理的一种方法[3]。
可靠度的响应面法研究
可靠度的响应面法研究彭攀，张淑华河海大学交通、海洋学院，江苏南京（210098）E-mail ：pp630@摘 要：体系可靠度已经成为可靠度研究的重点 ，由于其功能函数大都为隐式功能函数 ，响应面法已成为计算可靠指标的主要方法 ，响应面法主要分为多项式响应面法、神经网络响应面、模糊神经网络响应面 。
本文介绍了近似函数的选择、响应面的建立、试验设计方法、响应面的评价及发展近况。
关键词：可靠度，响应面法，试验设计方法，评价中图分类号：TU3111. 引 言目前 ， 结构的极限状态方程一般都基于抗力——荷载效应模型。
现有可靠度计算方法都是以极限状态方程具有明确的解析表达式为基础的。
但是对于一些复杂的结构系统 ，由于结构本身的复杂性,其基本随机变量的输入与输出量之间的关系数可能是高度非线性的,有时甚至不存在明确的解析表达式,给可靠度的计算带来很大困难。
响应面法正是由于它在处理隐式极限状态问题时的高效性，而被引入到结构可靠性分析中。
响应面法(response surface method ，RSM)最早是由Box 和Wilson 于1951年提出来，用于利用统计学的综合试验技术，处理复杂系统的输入(基本变量)和输出(系统响应)之间的转换关系，用响应面函数(RSF)来拟合原有的隐式极限状态函数。
1984年Wong 首先提出结构可靠度计算的响应面法，并于1985年将其应用于土坡稳定的可靠度计算[1]。
Bucher 等于1990年将响应面法引入结构可靠性分析中，建立结构输入与结构响应之间的关系，然后进行结构可靠性分析[2]。
由于响应面法的精度是由响应面的形式及取样点的点位确定的，所以这两方面便成为响应面法的研究主题。
2. 近似函数的选择2.1 多项式响应面法响应面法是数学方法和统计方法结合的产物，用于处理复杂系统的输入与输出的转换关系问题。
该方法采用有限的试验，通过回归拟合解析表达式z = g (X)代替真实曲面 z = g(X)，可将功能函数近似地表示为随机变量的显式。
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ｓｔｒｕ ｃｔｕｒｅ．
Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ；ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ；ｗｉｎｄ ｌｏａｄ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
引 言
近 年来 ，随着 石油 和天然 气等 不可 再生 化 石 能 源 日趋 枯 竭 ，太 阳能 作 为 １种 可再 生 能 源 引起 了广 泛 关 注 。聚光镜 是太 阳能 热利用 系统 中的重要 组成 部分 ，一般 位于 空旷 的平 整场地 ，风 荷载是 其 主要 的荷 载 。槽 式聚光镜组对整体刚度要求比较高 ，微小 的风致变形就可能导致其聚光性能变差 Ｊ，使得其太 阳能热利用 效率 降低 ，所 以对其进 行基 于变 形 的可靠性 分析 与研 究很 有必 要 。
于变形失效的可靠度指标 。计 算和分析结果 表明 ：风荷载 的不确定性对槽式 聚光镜结构 可靠度 的影
响最大 ，而该结构在风荷 载作 用下的可以保 证正常使 用可靠性概率为 ９９．７９％ ，能满足 聚光镜结构 正
常使用 的要求 。
关键词 ：太阳能 ；槽式 聚光镜 ；风荷载 ；响应面法 ；结构 可靠 度
收 稿 日期 ：２０１５—０１—１５； 修 订 日期 ：２０１５—０６—１７ 基金项 目：国家 自然科学基金 资助项 目（５１２７８１９０，５１１７８１８０，５１４７８１７９） 作 者 简 介 ：李 正 农 （１９６２一 ），男 ，博 士 ，教 授 ，博 士 生 导 师 ，主要 从 事 结 构 抗 震 、抗 风 研 究 ．Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｎ８８＠２６３．ｎｅｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ’Ｓ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｕｓｅ ｕｎｄｅｒ ｗｉｎｄ ｌｏａｄ ，ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｉＳ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ． Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｒａｎｄｏｍ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｓｅｃｏｎｅｄｌｙ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉＳ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｏｂｖｉｏｕｓ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉＳ ｗｉｎｄ ｌｏａｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ． Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒｅｌｉ． ａｂｌｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ａｖｅｒａｇｅ ｗｉｎｄ ｌｏａｄ ｉｓ ９９．７９％ ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ
第 ３２卷 ，第 １期 ２０１６年 ３月
世 界 地 震 工 程 ＷＯＲＬＤ ＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
文章 编号 ：１００７—６０６９（２０１６）０１—００３６—０７
Hale Waihona Puke Ｖ０１＿３２．Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１６
基 于 响 应 面 法 的 槽 式 聚 光 镜 结 构 抗 风 可 靠 度 分 析
中 图 分 类 号 ：ＴＶ３１４
文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｗ ｉｎｄ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍ ｅｔｈｏｄ
ＬＩ Ｚｈｅｎｇｎｏｎｇ，Ｍａ Ｄｏｎｇ，ＺＨＥＮＧ Ｊｉｎｇ，Ｗ Ｕ Ｈｏｎｇｈｕａ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖ ｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）
李 正农 ，马 冬 ，郑 晶 ，吴 红 华
（湖南大学 建筑安全与节能教育部重点试验室 ，湖南 长沙 ４１００８２）
摘 要 ：为评价槽式 聚光镜在风荷载作用下正常使用 的概率 ，对槽 式聚光镜结构进 行 了可靠 度分析 。
首 先 确 定 对 该 结 构 可 靠 性 影 响 较 大 的 参 数 ；其 次 利 用 响应 面法 计 算 了 聚光 镜 结 构 在 风 荷 载作 用 下 基
第 １期
李正农 ，等 ：基 于响应 面法的槽式聚光镜结构抗风 可靠度 分析
３７
结 构 的可靠 度指 标 。
１ 可 靠 性 分 析 的响 应 面 方 法 简 介
对 结构 进行 可靠 性分 析 的常 用方 法有 １次 ２阶矩 法 叫］、蒙 特卡 罗 法 以及 响应 面法 。对 于一 些 复 杂 的 结 构 系统 ，其功 能 函数 非常 复杂 ，甚 至可能 没 有 明确 的解析 表达 式 。对这 类结 构可 能无 法采 用 １次 ２阶矩法 进 行可 靠度 分 析 ，而采用 蒙 特卡 罗法 且结 合有 限元 进行 可 靠 度分 析 的方 法 则计 算 工作 量 太 大 和成 本 高 并且 难 以实 现 。 １．１ 可 靠 度计 算 的响应 面 法
到 目前为 止 ，对 太 阳能聚 光镜结 构进 行基 于变形 失 效 的可 靠度 分析 研究 还未 见报 道 ，采 用 响应面 法对 其 基 于变形 失效 的可 靠度进 行 了计算 和分 析 。首先确 定对 结 构 可靠 度影 响较 大 的随机 变 量 参数 ；其次 应 用有 限元 方 法通过计 算 分析得 到 １个 响应面来 代 替结构 真 实 的极 限状 态 ，进 而在 此基 础 上 利用 响 应 面法 计 算 出