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随机激励下考虑SSI效应的TMD-结构控制参数优化设计 预览
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作者 孙永 王宪杰 +2 位作者 秦云 项梦洁 王彪 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期71-76,共6页
TMD是高层建筑结构抗震和抗风等减震控制的主要方法,结构体系频率和TMD参数的适配性对控制效果起决定性作用。现有规范中忽略土对上部结的构的影响,使得TMD-结构振动控制与实际工程情况存在脱节。本文以结构的最大层间位移为控制指标,... TMD是高层建筑结构抗震和抗风等减震控制的主要方法,结构体系频率和TMD参数的适配性对控制效果起决定性作用。现有规范中忽略土对上部结的构的影响,使得TMD-结构振动控制与实际工程情况存在脱节。本文以结构的最大层间位移为控制指标,将优化算法与概率密度理论方法结合,以十层混凝土框架TMD-结构参数优化为例,研究了SSI对TMD结构控制效果的影响,并实现了随机激励下TMD建筑结构参数的优化设计。为TMD建筑结构最优化设计提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 可靠度 概率密度演化方法 SSI TMD参数优化
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考虑随机参数的框架剪力墙结构抗震可靠度分析 预览
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作者 郭晓芳 刘威 刘章军 《三峡大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第5期74-78,共5页
基于随机函数的降维思想,分别建立了全非平稳地震动概率模型与随机参数结构模型,实现了随机地震动作用下随机参数结构的抗震可靠度分析.首先,应用谱表示随机函数方法,将全非平稳地震动过程表达为仅含一个基本随机变量的随机函数形式.其... 基于随机函数的降维思想,分别建立了全非平稳地震动概率模型与随机参数结构模型,实现了随机地震动作用下随机参数结构的抗震可靠度分析.首先,应用谱表示随机函数方法,将全非平稳地震动过程表达为仅含一个基本随机变量的随机函数形式.其次,将随机函数思想引入到具有随机参数的结构中,实现了仅用一个基本随机变量来表达随机参数结构的目的.最后,以层间位移角为评价指标,结合概率密度演化理论,计算随机地震动作用下随机参数结构的抗震可靠度.研究表明,仅需两个基本随机变量即可表达随机动力系统的随机性,从而降低了复杂随机参数结构抗震可靠度分析的难度. 展开更多
关键词 剪力墙结构 随机参数 非平稳地震动 概率密度演化方法 抗震可靠度
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随机地震作用下大型渡槽结构可靠性求解方法
3
作者 张威 王博 +1 位作者 徐建国 黄亮 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期113-120,共8页
基于混凝土连续介质损伤力学和概率密度演化理论,结合物理随机地震动建模方法和精细化有限元分析程序,建立了大型渡槽结构随机动力反应分析与可靠度评估框架。以某大型钢筋混凝土渡槽结构为研究对象,采用OpenSEES基于纤维梁单元建立其... 基于混凝土连续介质损伤力学和概率密度演化理论,结合物理随机地震动建模方法和精细化有限元分析程序,建立了大型渡槽结构随机动力反应分析与可靠度评估框架。以某大型钢筋混凝土渡槽结构为研究对象,采用OpenSEES基于纤维梁单元建立其三维有限元分析模型。以工程地震动物理随机函数模型生成的100条随机地震动样本及相应的赋得概率为基础,开展该渡槽结构的随机地震反应分析,获取渡槽结构的随机动力响应。进而通过概率密度演化方法可获得结构响应的概率密度随时间涨落情况。以渡槽槽墩极限位移角响应为吸收边界条件,可获得不同给定阈值条件下渡槽结构的动力可靠度指标。所建议的分析框架和方法将为渡槽结构的抗震分析与可靠性设计提供重要借鉴。 展开更多
关键词 水工结构 可靠度 概率密度演化方法 损伤本构关系 渡槽 抗震设计
用于铁路线路基础结构伤损识别的概率密度分布演化方法 预览
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作者 徐磊 翟婉明 +1 位作者 陈宪麦 陶伟峰 《铁道学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期108-114,共7页
基于随机分析理论,考虑线路不平顺及系统动力参数的时-空随机演变特性,将车辆-轨道耦合动力学理论与概率密度演化方法结合,提出一种用于线路基础结构伤损识别的概率密度分布演化方法。方法的核心思想是车-线系统在不同不平顺激励源和系... 基于随机分析理论,考虑线路不平顺及系统动力参数的时-空随机演变特性,将车辆-轨道耦合动力学理论与概率密度演化方法结合,提出一种用于线路基础结构伤损识别的概率密度分布演化方法。方法的核心思想是车-线系统在不同不平顺激励源和系统参数联合随机域下的振动响应概率密度分布形态是基本确定的,一旦确定随机域下的振动响应概率密度分布发生较大变化,可判断车-线系统处于非正常状态。采用构建的理论分析模型,准确识别了轨下胶垫垂横向动力系数在不同伤损程度下的衰减情况。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 概率密度演化方法 随机分析 基础结构 伤损识别
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基于概率密度演化的铅芯橡胶支座水平等效刚度不确定性 预览
5
作者 薛斌 朱玉华 +1 位作者 何毅 卢文胜 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第6期145-152,共8页
铅芯橡胶支座水平等效刚度是影响水平隔震效果的主要指标,其材料特性及尺寸参数等在制作过程中存在变异性,因而引起支座水平等效刚度的不确定性。本文考虑铅芯橡胶支座四个尺寸参数和四个材性参数的变异性,引入变异系数,基于概率密度演... 铅芯橡胶支座水平等效刚度是影响水平隔震效果的主要指标,其材料特性及尺寸参数等在制作过程中存在变异性,因而引起支座水平等效刚度的不确定性。本文考虑铅芯橡胶支座四个尺寸参数和四个材性参数的变异性,引入变异系数,基于概率密度演化方法得到支座水平等效刚度的概率密度曲线(PDF),引入保证率,分析参数变异对支座水平等效刚度不确定性的影响。结果表明:尺寸参数中的单层橡胶厚、支座直径、铅芯直径,材性参数中的橡胶剪切模量、铅芯屈服强度,对PDF曲线离散性影响较大,相应的刚度结果保证率较小,不确定性较大。除钢板层厚度外,尺寸参数变异时PDF曲线的离散性均大于材性参数变异时情况,其引起的水平等效刚度不确定性普遍较大。本文研究单参数独立变异对水平等效刚度不确定性的影响,为后续多参数综合变异时的相关研究进行前期探索。 展开更多
关键词 铅芯橡胶支座 水平等效刚度 概率密度演化法 变异系数 不确定性
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高速列车乘坐舒适度评价的概率密度演化方法 预览 被引量:2
6
作者 刘章军 张传勇 齐东春 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第14期149-155,共7页
利用平稳随机过程的谱表示-随机函数方法,结合轨道不平顺的功率谱密度,模拟生成轨道高低不平顺的代表性样本集合,实现用一个基本随机变量表达轨道不平顺随机过程的目的。以轨道高低不平顺为外部随机激励,建立了车辆-轨道耦合随机动力系... 利用平稳随机过程的谱表示-随机函数方法,结合轨道不平顺的功率谱密度,模拟生成轨道高低不平顺的代表性样本集合,实现用一个基本随机变量表达轨道不平顺随机过程的目的。以轨道高低不平顺为外部随机激励,建立了车辆-轨道耦合随机动力系统的概率密度演化分析方法,获得高速列车在轨道高低不平顺随机激励下的车体竖向加速度的丰富概率信息。同时,根据旅客乘坐舒适度的UIC513评价标准,对于有砟轨道和无砟轨道线路,分别计算得到高速列车在200 km/h、250 km/h和300 km/h三种速度下的旅客乘坐舒适度。结果表明,轨道不平顺模拟的谱表示-随机函数方法与概率密度演化理论具有一致性,两者结合可为车辆-轨道耦合系统的随机动力响应提供高效精确分析方法,实现旅客乘坐舒适度的精细化计算,进而为高速列车乘坐舒适度评价提供了新途径。 展开更多
关键词 高速列车 轨道不平顺 概率密度演化方法 谱表示-随机函数 乘坐舒适度
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基于模型结构振动台试验的概率密度演化方法验证 被引量:2
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作者 梅真 郭子雄 高毅超 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期54-60,共7页
以广义概率密度演化方程为核心的概率密度演化方法可应用于一般随机动力系统的反应分析与可靠度评价。该文基于随机地震动作用下模型结构振动台试验实测数据,将试验模型典型动力响应的样本集合直接统计结果与概率密度演化分析结果进行对... 以广义概率密度演化方程为核心的概率密度演化方法可应用于一般随机动力系统的反应分析与可靠度评价。该文基于随机地震动作用下模型结构振动台试验实测数据,将试验模型典型动力响应的样本集合直接统计结果与概率密度演化分析结果进行对比,以从试验角度验证概率密度演化方法的正确性。研究结果表明,概率密度演化分析结果,无论从均值与标准差过程,还是典型时刻的概率分布上,均分别与样本统计结果吻合良好,从而证明了概率密度演化方法在随机动力系统分析中的精确性与可靠性。 展开更多
关键词 随机动力系统 概率密度演化方法 广义概率密度演化方程 随机地震动 振动台试验
基于非平稳随机地震动模型的重力坝抗震可靠度分析 预览
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作者 曾波 王昆 +1 位作者 邓良胜 刘章军 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期467-474,共8页
基于正交展开的非平稳随机地震动模型,并考虑混凝土材料的非线性和坝体与库水之间的流固耦合,对印度Koyna重力坝进行有限元分析,得到坝顶水平位移和坝颈拉应力,结合概率密度演化方法和等价极值事件的思想,获得丰富的概率信息。这为坝体... 基于正交展开的非平稳随机地震动模型,并考虑混凝土材料的非线性和坝体与库水之间的流固耦合,对印度Koyna重力坝进行有限元分析,得到坝顶水平位移和坝颈拉应力,结合概率密度演化方法和等价极值事件的思想,获得丰富的概率信息。这为坝体结构的随机地震反应分析和可靠度研究提供新的途径。 展开更多
关键词 重力坝 地震动 流固耦合 概率密度演化方法 可靠度
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概率密度演化理论的若干研究进展 预览 被引量:2
9
作者 李杰 陈建兵 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第1期32-43,共12页
介绍了随机动力系统中概率密度演化理论的基本方程与求解方法.在此基础上,论述了广义概率密度演化方程求解的若干新进展,包括群演化方程及其求解、概率空间剖分的理性准则、点集加密技术与信息拓展方法等.
关键词 随机动力系统 概率密度演化理论 群演化 GF偏差 点集加密
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全非平稳地震作用的结构随机反应与可靠度分析 预览 被引量:1
10
作者 吴林强 王舟 刘章军 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期109-115,共7页
在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,采用林家浩非均匀调制函数建立全非平稳地震动过程的演变功率谱。根据我国现行的《建筑抗震设计规范》进行全非平稳地震动演变功率谱的参数识别研究。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随... 在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,采用林家浩非均匀调制函数建立全非平稳地震动过程的演变功率谱。根据我国现行的《建筑抗震设计规范》进行全非平稳地震动演变功率谱的参数识别研究。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,生成建筑结构抗震设计所用地震动的代表性样本集合。通过代表性样本集合的二阶统计值及地震反应谱与目标值的拟合比较,验证本文方法的有效性。最后结合概率密度演化方法,进行以层间位移角为控制准则的结构随机地震反应分析与抗震可靠度计算。 展开更多
关键词 地震动 全非平稳 概率密度演化方法 结构 随机反应 可靠度
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一种新的洪水频率分析方法研究 被引量:2
11
作者 王雪妮 周晶 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期798-808,共11页
为解决采用参数法做洪水频率分析时的线型限制问题,同时避免非参数统计法计算过程中复杂的核函数选取问题,提出一种新的洪水频率分析手段,即基于概率密度演化法来推求洪水频率值。首先通过对概率密度演化法的介绍,给出了年最大洪峰流量... 为解决采用参数法做洪水频率分析时的线型限制问题,同时避免非参数统计法计算过程中复杂的核函数选取问题,提出一种新的洪水频率分析手段,即基于概率密度演化法来推求洪水频率值。首先通过对概率密度演化法的介绍,给出了年最大洪峰流量联合概率密度函数模型;其次利用具有方向自适应性质的单边差分格式对模型进行数值求解,并对求解结果进行积分,得到洪峰流量概率密度函数值;最终,通过三次样条插值及梯形法由洪峰流量概率密度函数值推求洪峰流量频率值。分别以台湾石门水库及黑龙江省嫩江下游的大赉水文站为例,对其洪水频率进行分析。研究结果表明,同实际工程计算中经常应用的参数洪水频率分析方法相比,采用基于概率密度演化法得到的洪水频率曲线能更好地拟合经验频率点据,是一种有效的水文频率分析方法。 展开更多
关键词 概率密度演化法 年最大洪峰流量 洪水频率分析
代表点数目对概率密度演化方法分析精度的影响 预览 被引量:1
12
作者 梅真 郭子雄 +1 位作者 黄群贤 刘阳 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第1期97-106,共10页
基于物理随机地震动模型和切球选点法生成3组不同容量地震动样本,以此作为外激励输入,采用概率密度演化方法分别对结构进行随机地震反应分析,并对分析结果进行比较,以研究代表点数目对分析精度的影响.数值分析结果表明,基于切球选点法... 基于物理随机地震动模型和切球选点法生成3组不同容量地震动样本,以此作为外激励输入,采用概率密度演化方法分别对结构进行随机地震反应分析,并对分析结果进行比较,以研究代表点数目对分析精度的影响.数值分析结果表明,基于切球选点法生成的少量代表样本能够对目标总体的一、二阶统计特性进行较为准确地估计;当样本容量较小时,结构随机动力响应在各时刻的概率分布分析结果具有一定的误差.因此,应根据随机动力系统中随机变量的数目、所采用的选点方法以及预期的计算精度合理确定概率密度演化方法中样本的容量. 展开更多
关键词 概率密度演化方法 物理随机地震动模型 切球选点法 代表点
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非平稳地震动过程模拟的谱表示-随机函数方法 预览 被引量:13
13
作者 刘章军 曾波 吴林强 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期411-417,共7页
在Priestley演变谱理论的基础上,采用随机函数的思想,建立了一类新的全非平稳过程模拟的谱表示-随机函数方法。在谱表示-随机函数方法中,实现了用2个基本随机变量即可精确表达原随机过程的目的。通过选取基本随机变量的离散代表点集,可... 在Priestley演变谱理论的基础上,采用随机函数的思想,建立了一类新的全非平稳过程模拟的谱表示-随机函数方法。在谱表示-随机函数方法中,实现了用2个基本随机变量即可精确表达原随机过程的目的。通过选取基本随机变量的离散代表点集,可以直接由演变功率谱密度函数生成具有给定赋得概率的代表性样本集合。以全非平稳地震动加速度过程的演变功率谱为例,验证了方法的有效性和优越性。最后,结合概率密度演化方法,进行了Duffing振子的随机地震反应分析与抗震可靠度计算。 展开更多
关键词 非平稳地震动 随机函数 演变功率谱 概率密度演化方法 DUFFING振子
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车桥竖向随机振动的概率密度演化分析 预览 被引量:4
14
作者 余志武 毛建锋 +1 位作者 谈遂 曾志平 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1420-1427,共8页
基于车-桥竖向耦合模型,引入不平顺功率谱随机谐和函数,采用N维超立方体点集(gp集)选取离散随机频率代表点,得到代表性轨道高低不平顺随机激励样本并进行慢变调制;建立概率密度演化方法的随机动力方程,基于MATLAB编制车桥耦合随机振... 基于车-桥竖向耦合模型,引入不平顺功率谱随机谐和函数,采用N维超立方体点集(gp集)选取离散随机频率代表点,得到代表性轨道高低不平顺随机激励样本并进行慢变调制;建立概率密度演化方法的随机动力方程,基于MATLAB编制车桥耦合随机振动概率密度演化分析程序;采用newmark-β积分法及带TVD格式的双边差分法计算车桥振动响应的均值、标准差及时变概率密度演化分布。研究结果表明:与Monte Carlo法相比,概率密度演化法分析车桥随机振动精度更高,计算效率提高1-2个数量级;输入均匀随机分布频率和初相位的轨道不平顺激励,输出响应并非均匀分布,随车速先增加后减少,概率分布呈高斯型分布;轨道不平顺引起的系统随机响应受车速影响较大。 展开更多
关键词 车桥耦合模型 概率密度演化方法 轨道高低不平顺 N维超立方体点集 功率谱
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不同分布随机参数结构非线性地震反应的概率密度演化 预览 被引量:1
15
作者 杨俊毅 陈建兵 李杰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1047-1054,共8页
为了准确把握实际工程结构在地震作用下的整体性能,需要合理考虑结构参数的随机性.本文采用概率密度演化理论,结合以广义F-偏差最小化为准则的点集优选策略,实现了含有数十个随机参数的多自由度结构非线性随机反应分析.在此基础上,重点... 为了准确把握实际工程结构在地震作用下的整体性能,需要合理考虑结构参数的随机性.本文采用概率密度演化理论,结合以广义F-偏差最小化为准则的点集优选策略,实现了含有数十个随机参数的多自由度结构非线性随机反应分析.在此基础上,重点考察了基本随机参数的不同分布类型和不同变异系数对结构非线性反应特性的影响.研究表明,由于结构随机参数不同分布类型的影响,结构反应的二阶矩差异可达±30%;当基本变量变异系数很小和很大时,不同分布类型对二阶矩的影响程度均较大但影响趋势相反,因而存在结构反应二阶矩对不同分布类型不敏感的变异系数值域.随机参数的分布类型对结构反应的概率密度函数影响显著,甚至可能导致定性性质的改变。 展开更多
关键词 随机结构 地震反应 非线性 广义F-偏差 概率密度演化理论
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非平稳随机地震作用的结构整体可靠度分析 被引量:5
16
作者 刘章军 王磊 黄帅 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期225-232,共8页
应用随机过程的正交展开-随机函数方法,建立了非平稳地震动过程的概率模型,实现了用一个基本随机变量来表达地震动过程的目的。通过选取基本随机变量的代表性离散点集,可以直接获取地震动过程的代表性样本集合。结合概率密度演化理论,... 应用随机过程的正交展开-随机函数方法,建立了非平稳地震动过程的概率模型,实现了用一个基本随机变量来表达地震动过程的目的。通过选取基本随机变量的代表性离散点集,可以直接获取地震动过程的代表性样本集合。结合概率密度演化理论,进行了多自由度Duffing系统的随机地震反应分析与抗震可靠度计算。研究表明,非平稳地震动过程的概率模型与概率密度演化理论有机结合,可以实现复杂工程结构整体抗震可靠度的精确计算。 展开更多
关键词 非平稳地震动 概率模型 概率密度演化方法 整体可靠度 DUFFING系统
混凝土框架结构随机地震反应概率密度演化分析
17
作者 宋鹏彦 陈建兵 +1 位作者 万增勇 李杰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期117-123,共7页
结合概率密度演化理论与基于混凝土损伤本构关系的结构非线性分析方法,将结构随机反应分析从基于传统的从构件到结构的两层次简化模型,提升到从材料随机本构模型到结构的耦合精细化分析水平,实现了考虑结构参数随机性的多层混凝土框架... 结合概率密度演化理论与基于混凝土损伤本构关系的结构非线性分析方法,将结构随机反应分析从基于传统的从构件到结构的两层次简化模型,提升到从材料随机本构模型到结构的耦合精细化分析水平,实现了考虑结构参数随机性的多层混凝土框架结构非线性随机地震反应概率密度演化分析。进而,考虑混凝土与钢筋材料参数和结构阻尼参数的随机性,考察了结构主要反应量的随机演化特征。结果表明:与线性结构随机反应相比,由于混凝土随机损伤的影响,柱轴力与层间剪力的变异性差异显著,且层间剪力和层间位移的概率密度演化曲面不规则程度明显增加。 展开更多
关键词 混凝土框架结构 损伤本构关系 概率密度演化理论 地震反应 随机性
随机结构-TMD 优化设计与概率密度演化研究 预览 被引量:5
18
作者 王磊 谭平 赵卿卿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期285-290,共6页
针对随机结构提出了 TMD 的优化设计方法,基于 Gegenbauer 多项式逼近法将随机结构转化为等效确定性扩阶系统,选取该扩阶系统传递函数的 H ∞范数为优化目标,采用遗传算法来优化 TMD 参数。此外,应用概率密度演化理论分析比较了随... 针对随机结构提出了 TMD 的优化设计方法,基于 Gegenbauer 多项式逼近法将随机结构转化为等效确定性扩阶系统,选取该扩阶系统传递函数的 H ∞范数为优化目标,采用遗传算法来优化 TMD 参数。此外,应用概率密度演化理论分析比较了随机结构-TMD 系统控制前后的结构随机地震响应和动力可靠度,并用蒙特卡罗法进行了验证。仿真分析结果表明:采用所提方法优化设计的 TMD 能有效地减小随机结构响应的峰值和方差,明显改善结构在地震激励下的动力可靠度,采用该方法优化设计的 TMD 具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 随机结构 调谐质量阻尼器 概率密度演化法 动力可靠度 遗传算法
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施工导流堰前水位分布的概率密度演化方法
19
作者 叶恩立 周宜红 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期209-215,共7页
针对施工导流期间上游围堰堰前水位的概率分布,应用了一类以概率守恒原理为理论基础的概率密度演化思想和方法.在分析水文和水力不确定性的基础上,根据水库蓄量平衡关系,建立了堰前水位分布的广义概率密度演化方程.以某水电工程为... 针对施工导流期间上游围堰堰前水位的概率分布,应用了一类以概率守恒原理为理论基础的概率密度演化思想和方法.在分析水文和水力不确定性的基础上,根据水库蓄量平衡关系,建立了堰前水位分布的广义概率密度演化方程.以某水电工程为例,通过数值求解带有7个随机变量的广义概率密度演化方程,得到了堰前水位分布的概率密度函数曲线,并根据该曲线随时间的演化规律,分析了堰前水位的涨落趋势和涨落速度,发现在水文和水力随机因素的综合影响下,水位分布大体呈对称多峰型,形式上与正态分布相距甚远. 展开更多
关键词 概率密度演化方法 堰前水位 概率分布 概率演化
混凝土框架结构的随机地震反应与整体可靠度分析 预览
20
作者 宋鹏彦 陈建兵 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第S1期323-327,共5页
采用概率密度演化理论,进行了典型混凝土框架结构的随机地震反应与抗震整体可靠性分析。文中,通过引入赋得概率的影响,有效地降低了点集的广义F偏差与广义L2偏差,从而显著地提高了分析精度。在此基础上,实现了结构参数具有随机性的6层... 采用概率密度演化理论,进行了典型混凝土框架结构的随机地震反应与抗震整体可靠性分析。文中,通过引入赋得概率的影响,有效地降低了点集的广义F偏差与广义L2偏差,从而显著地提高了分析精度。在此基础上,实现了结构参数具有随机性的6层钢筋混凝土结构在地震动作用下的随机动力反应分析。进而,考察了各个基本随机变量的整体灵敏度,并通过施加吸收边界条件,进行了混凝土框架结构的整体可靠性分析。 展开更多
关键词 概率密度演化理论 赋得概率 钢筋混凝土框架结构 整体灵敏度 整体可靠性
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