[发明专利]阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法

权利要求书

1.阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，包括：

步骤1、选择阀厅直立锁边金属屋面最易破坏位置建立有限元分析模型；

步骤2、通过仿真模拟得到直立锁边金属屋面系统破坏模式以及对应的破坏过程；

步骤3、根据破坏过程得到对应的功能函数；

步骤4、根据得到的功能函数基于LHS-MCS法计算立锁边金属屋面系统可靠度。

2.根据权利要求1所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤2中，通过仿真模拟确认在风荷载作用下，阀厅直立锁边屋面系统将发生脱扣破坏，并模拟脱扣破坏时中大肋边脱离支座的过程。

3.根据权利要求1或2所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤3中，通过脱扣破坏过程中大肋边初始和破坏时的相对位移来计算阀厅直立锁边屋面系统的功能函数。

4.根据权利要求3所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述功能函数为：

其中，G(·)为直立锁边屋面系统脱扣破坏的功能函数，E、ν、fy、μ、w为随机变量，分别对应为弹性模量、泊松比、屈服强度、摩擦系数、风荷载；分别表示卷边起点A、卷边终点B在x、y、z方向的位移向量，通过有限元分析模型仿真计算得出。

5.根据权利要求1所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤4的子步骤为：

步骤4.1、通过拉丁超立方抽样法在随机变量中获取样本点集合；

步骤4.2、通过Monte Carlo法结合功能函数计算直立锁边金属屋面系统的失效概率和可靠度指标。

6.根据权利要求5所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤4.1包括以下子步骤：

步骤4.1.1、将随机变量随机分成N个互不重叠的等概率区间，采用随机生成的标准正态的样本矩阵Z_N×n表示样本点的排序，其中，n表示随机变量数量；

步骤4.1.2、通过整数矩阵R_N×n记录所有标准正态样本点的排序信息，得到任意区间中拉丁超立方抽样样本点的累积分布函数值；

步骤4.1.3、通过等概率变换方法将累积分布函数值变换到独立标准正态空间中，得到拉丁超立方抽样样本点集合。

7.根据权利要求6所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤4.1.2中，累计分布函数值为：

其中，Rand(0,1)表示[0,1]区间内任一均匀分布的随机数，R_ij表示第个j变量第i次抽样取值在该变量所有N个样本点中的排序。

8.根据权利要求7所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤4.1.3中，设样本点为Θ＝{E,ν,f_y,μ,w}，则拉丁超立方抽样样本点集合为：

Θ_ij＝Φ^-1(F_ξ(ξ_ij))

其中，Ф^-1(.)为标准正态分布累积分布的逆函数。

9.根据权利要求8所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法，其特征在于，所述步骤4.2中，失效概率表达式为：

其中，为失效域的指示函数，Θ_k为第k次模拟的样本点，G(Θ_k)为第k次样本点对应的功能函数值；

可靠度指标β为：

β＝-Φ^-1(P_f)

其中，Ф为标准正态分布函数，失效概率P_f越小，可靠度指标β越大，结构的可靠度越高。