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教师博览（中旬刊） 2018年第8期 F0003-F0003页

作者：张龙文赣州市红旗二校

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基于结构响应极值前四阶矩的桥墩抗震可靠度

振动与冲击 2020年第7期39卷 36-42,50页

作者：张龙文卢朝辉湖南农业大学水利与土木工程学院长沙410128 北京工业大学城市减灾与防灾教育部重点实验室北京100124

为研究桥墩非线性地震响应下的抗震可靠度,引入随机函数-谱表示模型与高阶矩法,提出了基于结构响应极值前四阶矩的桥墩抗震可靠度分析方法。考虑三线型恢复力模型,建立了桥墩的单墩模型;利用随机函数-谱表示模型生成非平稳地震加速度时... 详细信息

为研究桥墩非线性地震响应下的抗震可靠度,引入随机函数-谱表示模型与高阶矩法,提出了基于结构响应极值前四阶矩的桥墩抗震可靠度分析方法。考虑三线型恢复力模型,建立了桥墩的单墩模型;利用随机函数-谱表示模型生成非平稳地震加速度时程样本并对桥墩进行非线性时程分析,在此基础上,建立了结构响应极值前四阶矩(均值,标准差,偏度和峰度)的计算框架;最后,考虑桥墩位移界限,给出了桥墩位移的功能函数,进而利用高阶矩法计算桥墩抗震可靠指标。通过对桥墩结构分析,验证了该方法的高效性与精确性;计算结果表明:与Monte Carlo模拟结果相比,该方法计算的前四阶矩、抗震可靠指标(失效概率)的最大相对误差分别为0.28%,1.92%(4.92%),该方法为桥墩抗震可靠度评估提供了一种有效的途径。

关键词：抗震可靠度极值前四阶矩桥墩随机函数-谱表示

基于随机函数-谱表示的高阶矩结构动力可靠度分析方法

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振动工程学报 2020年第2期33卷 265-275页

作者：张龙文卢朝辉湖南农业大学水利与土木工程学院湖南长沙410128 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

基于随机函数-谱表示模型,提出了结构响应极值前四阶矩的计算方法 ,发展了非高斯随机激励下的结构动力可靠度分析的高阶矩方法:(1)修正了随机函数单个基本随机变量的离散点集表达式;(2)根据修正的离散点集生成少量的非高斯加速度时程样... 详细信息

基于随机函数-谱表示模型,提出了结构响应极值前四阶矩的计算方法 ,发展了非高斯随机激励下的结构动力可靠度分析的高阶矩方法:(1)修正了随机函数单个基本随机变量的离散点集表达式;(2)根据修正的离散点集生成少量的非高斯加速度时程样本并进行结构时程分析,从而估计得到结构响应极值的前四阶矩(均值、标准差、偏度、峰度);(3)提出了四阶矩可靠指标的完整表达,并应用于计算在非高斯随机激励下的结构动力可靠度。最后,以双自由度系统及八层框架结构的动力可靠度分析为算例,验证了本文方法的精确性与高效性:在样本数量明显减少的情形下,本文方法计算的前四阶矩与Monte Carlo模拟结果相比最大相对误差为5.54%,且动力可靠度分析结果几乎一致。

关键词：随机函数-谱表示动力可靠度非高斯随机激励前四阶矩四阶矩法

基于混凝土碳化与有限元的渡槽时变可靠度分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第10期55卷 3972-3981页

作者：张龙文刘倩侯杰湖南农业大学水利与土木工程学院湖南长沙410128 农业高效节水与水利数字建造湖南省普通高等学校重点实验室湖南长沙410128 湖南省灌区精准控灌工程技术研究中心湖南长沙410128

提出一种基于有限元的渡槽碳化时变可靠度分析方法。首先,利用Midas Civil软件建立钢筋混凝土渡槽的三维有限元模型,结合混凝土碳化深度预测模型构建渡槽时变功能函数。接着,将点估计法与结构有限元分析相结合,求解考虑混凝土碳化功能... 详细信息

提出一种基于有限元的渡槽碳化时变可靠度分析方法。首先,利用Midas Civil软件建立钢筋混凝土渡槽的三维有限元模型,结合混凝土碳化深度预测模型构建渡槽时变功能函数。接着,将点估计法与结构有限元分析相结合,求解考虑混凝土碳化功能函数随机变量的前4阶矩。然后,通过双幂变换和JarqueBera检验,将原有功能函数转化为近似正态分布,采用高阶无迹变换(HUT)估计转化后功能函数的前4阶矩,进而计算混凝土碳化的渡槽时变可靠指标。最后,将计算所得时变可靠指标结果与4阶矩法和Monte Carlo模拟(MCS)结果进行比较分析。研究结果表明:本文提出的方法能够有效解决4阶矩法在高可靠指标计算时误差较大的问题,并且与MCS结果相比,本文所提方法具有效率高、精度高等特点。

关键词：有限元法渡槽时变可靠度双幂变换 HUT

基于平稳非高斯结构响应前四阶矩的首次穿越概率计算

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振动与冲击 2018年第22期37卷 128-135页

作者：张龙文卢朝辉赵衍刚中南大学土木工程学院长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

发展了一个平稳非高斯结构响应的首次穿越概率解析方法。在该方法中,基于已得到的平稳非高斯结构响应的前四阶矩(均值、标准差、偏度和峰度),分别利用Winterstein(1994)模型与Ding和Chen模型的等效高斯分位数,以及平稳非高斯结构响应的... 详细信息

发展了一个平稳非高斯结构响应的首次穿越概率解析方法。在该方法中,基于已得到的平稳非高斯结构响应的前四阶矩(均值、标准差、偏度和峰度),分别利用Winterstein(1994)模型与Ding和Chen模型的等效高斯分位数,以及平稳非高斯结构响应的界限水平,将软化与硬化非高斯结构响应映射为标准高斯过程;进而利用考虑初始条件与群超效应的平稳高斯结构响应的Poisson模型来实现平稳非高斯结构响应的首次穿越概率计算。算例对比分析验证了该修正方法的有效性和准确性,同时相比蒙特卡洛模拟提高了计算效率,为计算平稳非高斯结构响应的首次穿越概率提供了高效合理的工具。

关键词：首次穿越概率非高斯结构响应统计矩 Winterstein(1994)模型 Ding和Chen模型

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基于高阶矩法的CRTSⅡ型轨道板抗裂可靠度

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中山大学学报（自然科学版） 2020年第3期59卷 134-142页

作者：张龙文周劲湖南农业大学水利与土木工程学院湖南长沙410128 中南大学土木工程学院湖南长沙410076

文章提出了基于高阶矩的CRTSⅡ型轨道板抗裂可靠度分析方法。首先,利用ANSYS有限元软件建立列车竖向荷载作用下的CRTSⅡ型板式无砟轨道力学模型,同时考虑列车横向荷载及梯度温度作用,建立轨道板抗裂功能函数;接着,将二维减维点估计方法... 详细信息

文章提出了基于高阶矩的CRTSⅡ型轨道板抗裂可靠度分析方法。首先,利用ANSYS有限元软件建立列车竖向荷载作用下的CRTSⅡ型板式无砟轨道力学模型,同时考虑列车横向荷载及梯度温度作用,建立轨道板抗裂功能函数;接着,将二维减维点估计方法与结构有限元分析相结合求解考虑竖向荷载作用效应的隐式函数前四阶矩;最后,利用随机变量的前四阶矩,根据Monte-Carlo模拟计算抗裂功能函数的前四阶矩并基于高阶矩法计算功能函数的可靠指标。算例分析表明:文章提出的点估计-有限元方法计算的前四阶矩与Monte-Carlo模拟结果相对误差小于5%;计算的可靠指标为4.63,满足规范要求。该法具有简单、实效、模拟次数少的优点,为解决CRTSⅡ型轨道板在隐式函数情况下的抗裂可靠度分析提供了高效合理的工具。

关键词： CRTSⅡ型轨道板抗裂可靠度点估计-有限元高阶矩隐式功能函数