[发明专利]屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法

权利要求书

1.一种屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法，其特征在于，包括：

构建第一初始样本矩阵，并根据所述第一初始样本矩阵构建第一训练样本矩阵；

利用第一训练样本矩阵构建第一克里金替代模型，并利用所述第一克里金替代模型计算所述第一初始样本矩阵中各样本点的均值以及均方差；

根据所述第一克里金替代模型计算中间失效界限；并根据所述第一初始样本矩阵中各样本点的均值、均方差以及所述中间失效界限计算所述初始样本矩阵中各样本点的U值；

如果所述第一初始样本矩阵中各样本点的U值均大于预设U值，则通过马尔科夫链蒙特卡罗法产生下一个样本矩阵以对所述第一初始样本矩阵进行替换得到第二初始样本矩阵；

如果所述中间失效界限不大于预设失效界限，则利用所述第一克里金替代模型以及第二初始样本矩阵计算所述屋架结构的失效概率以及灵敏度；

其中，根据所述第一克里金替代模型计算中间失效界限包括：

其中，b_i为第i个中间失效界限；为第i个失效面的第一克里金替代模型；x为第一初始样本矩阵中的样本点；p₀为初始化中间概率；N为第一初始样本矩阵中的样本点的个数；为第一初始样本矩阵中第p₀*N个样本点；第p₀*N个样本点的克里金预测值；

根据所述第一初始样本矩阵中各样本点的均值、均方差根据以及所述中间失效界限计算所述第一初始样本矩阵中各样本点的U值包括：

其中，U_j为第j个样本点的U值；为第j个样本点的均值；为第j个样本点的均方差；b_i为第i个中间失效界限。

2.根据权利要求1所述的屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法，其特征在于，构建第一初始样本矩阵，并根据所述第一初始样本矩阵构建第一训练样本矩阵包括：

通过屋架结构的输入变量的联合概率密度函数构建所述第一初始样本矩阵；其中，所述第一初始样本矩阵中包括N个样本点；

从所述第一初始样本矩阵的N个样本点中随机选取N₀个样本点作为第一训练样本矩阵；其中，N₀＜N。

3.根据权利要求1所述的屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法，其特征在于，p₀的为取值为：p₀＝1e-3；N的取值为N＝(10～30)/p₀；N₀的取值为：N₀＝12。

4.根据权利要求1所述的屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法，其特征在于，通过马尔科夫链蒙特卡罗法产生下一个样本矩阵以对所述第一初始样本矩阵进行替换得到第二初始样本矩阵包括：

从所述第一初始样本矩阵中选取满足的第一系列样本点；其中，为第一初始样本矩阵中，第j个样本点的克里金预测值；b_i为第i个中间失效界限；

以所述第一系列样本点作为初始状态，并通过马尔可夫链蒙特卡罗法产生N个满足的样本点，并利用该N个样本点对第一初始样本矩阵中的样本点进行替换得到第二初始样本矩阵。

5.根据权利要求1-4任一所述的屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法，其特征在于，所述预设U值的取值为2。

6.根据权利要求1-4任一所述的屋架结构可靠性以及灵敏度计算方法，其特征在于，所述预设失效界限的取值为0。