浙江某學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)樣式

摘要在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的服役過程中，由于非線性與隨機(jī)性的耦合作用，工程結(jié)構(gòu)特別是混凝土結(jié)構(gòu)的非線性反應(yīng)具有不可精確預(yù)測的性質(zhì)。因此，從概率密度演化的角度考察工程結(jié)構(gòu)的非線性性狀是準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)非線性性能的必由之路。本文基于隨機(jī)結(jié)構(gòu)反應(yīng)概率密度演化的思想對(duì)于隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析理論進(jìn)行了深入的探討，初步建立了隨機(jī)結(jié)構(gòu)反應(yīng)概率密度演化的基本圖景。結(jié)構(gòu)靜力非線性分析是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震性能的重要手段。對(duì)于具有雙線型廣義隨機(jī)本構(gòu)關(guān)系材料的結(jié)構(gòu)，其塑性截面分布狀態(tài)的演化過程即非線性損傷構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程反映了結(jié)構(gòu)內(nèi)力演化的性質(zhì)。無記憶特性結(jié)構(gòu)的非線性損傷構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程具有馬爾可夫性，通過結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析可建立風(fēng)險(xiǎn)率函數(shù)與狀態(tài)轉(zhuǎn)移速率之間的關(guān)系，進(jìn)一步考慮狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系，即可得到概率轉(zhuǎn)移速率矩陣。對(duì)于有記憶特性結(jié)構(gòu)及力-狀態(tài)聯(lián)合演化過程，可通過引入相應(yīng)的記憶變量構(gòu)造向量馬爾可夫過程，并采用次序分析方法建立其確定性的概率密度演化方程。關(guān)于簡單結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行了解析求解，并據(jù)以探討了結(jié)構(gòu)非線性構(gòu)形狀態(tài)演化的若干特征，發(fā)現(xiàn)了在實(shí)際應(yīng)用中可能具有重要意義的穩(wěn)定構(gòu)形現(xiàn)象。討論了力-狀態(tài)的解耦問題。基于非線性構(gòu)形狀態(tài)本身的性質(zhì)以及演化過程的規(guī)律，初步研究了可能的簡化與近似方法?！詈?，關(guān)于進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了簡要的討論。關(guān)鍵詞：隨機(jī)結(jié)構(gòu)，馬爾可夫過程，非線性構(gòu)形狀態(tài)，差分方法目錄HYPERLINK\l"_Toc212953066"第1章引言3HYPERLINK\l"_Toc212953067"1.1概述3HYPERLINK\l"_Toc212953068"1.2隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析現(xiàn)狀4HYPERLINK\l"_Toc212953069"1.2.1線性隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析4HYPERLINK\l"_Toc212953070"第3章結(jié)構(gòu)非線性損傷構(gòu)形狀態(tài)的隨機(jī)演化分析5HYPERLINK\l"_Toc212953071"3.2結(jié)構(gòu)非線性構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程及其演化方程5HYPERLINK\l"_Toc212953072"3.3.1結(jié)構(gòu)非線性構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程分析5HYPERLINK\l"_Toc212953073"第7章結(jié)論7HYPERLINK\l"_Toc212953074"7.1結(jié)論7HYPERLINK\l"_Toc212953075"畢業(yè)論文聲明8HYPERLINK\l"_Toc212953076"致謝9HYPERLINK\l"_Toc212953077"參考文獻(xiàn)10第1章引言1.1概述隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)于工程結(jié)構(gòu)的性能提出了越來越高的要求。例如：現(xiàn)代精密儀器、大型設(shè)備往往對(duì)于振動(dòng)與位移有嚴(yán)格的限制；生命線工程結(jié)構(gòu)，要求在大震和大災(zāi)作用下依然保有必要的功能，以為災(zāi)后救援與重建提供保障。20世紀(jì)中葉以來，盡管社會(huì)發(fā)展水平有了巨大的提高，然而由于災(zāi)害性作用而造成的損失卻反而越來越大，這給結(jié)構(gòu)工程學(xué)科帶來了一系列新的挑戰(zhàn)性課題。正是在這樣的背景下，基于性能的設(shè)計(jì)思想開始浮出水面，并在近十年來引起了學(xué)者們強(qiáng)烈的興趣?！白匀唤缰挥幸粋€(gè)，自然現(xiàn)象遵循著不依賴于人類意志的客觀規(guī)律。然而，數(shù)理科學(xué)中卻有著兩套反映這些規(guī)律的體系：確定性描述和概率論描述。”（郝柏林，1997）雖然概率論方法的發(fā)展引起了科學(xué)家和哲學(xué)家們關(guān)于自然本質(zhì)的討論，但是直到本世紀(jì)五十年代以前，兩套方法在各自獨(dú)立的領(lǐng)域內(nèi)都得到了長足的發(fā)展。六十年代以來，由于本質(zhì)非線性行為特別是混沌、分形等現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和深入研究，隨機(jī)方法的重要性得到了日益深刻的認(rèn)識(shí)（Mandelbrot，1995）。人們發(fā)現(xiàn)，在確定性非線性系統(tǒng)的長期演化行為中會(huì)出現(xiàn)與隨機(jī)行為不能加以區(qū)別的現(xiàn)象。而采用概率密度演化描述的方法卻能很好地描述其演化密度的長期行為（Prigogine,1996；郝柏林，1997）。1.2隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析現(xiàn)狀線性隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析經(jīng)過三十余年的發(fā)展，線性隨機(jī)結(jié)構(gòu)在靜力與動(dòng)力分析方面的分析方法均已趨于成熟。早期在物理學(xué)研究中使用的隨機(jī)模擬方法于20世紀(jì)70年代初期引入隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析以來，已經(jīng)成為檢驗(yàn)各種隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析方法的基本手段?；陔S機(jī)攝動(dòng)展開的隨機(jī)結(jié)構(gòu)靜力分析與動(dòng)力分析也已于20世紀(jì)80年代基本完善（李杰，1996）?！?章結(jié)構(gòu)非線性損傷構(gòu)形狀態(tài)的隨機(jī)演化分析……3.2結(jié)構(gòu)非線性構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程及其演化方程……結(jié)構(gòu)非線性構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程分析……a．結(jié)構(gòu)非線性構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程當(dāng)廣義控制截面具有式（3.2）的廣義本構(gòu)關(guān)系時(shí)，可定義如下的截面示性數(shù)（3.2）顯然，結(jié)構(gòu)的非線性構(gòu)形狀態(tài)就是結(jié)構(gòu)的塑性鉸（或發(fā)生塑性屈服截面）分布狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的非線性演化過程可以通過可數(shù)狀態(tài)空間中的非線性構(gòu)形的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程來研究，如圖3.2。圖3.2非線性構(gòu)形狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程示意圖……各狀態(tài)中桿件屈服與否的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.1。表3.1桿件狀態(tài)與非線性構(gòu)形狀態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系非線性構(gòu)形狀態(tài)12345678桿件狀態(tài)已屈服桿件－未屈服桿件－……第7章結(jié)論7.1結(jié)論本文的研究工作初步探討了隨機(jī)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的概率密度演化問題，對(duì)于具有不同類型本構(gòu)關(guān)系的隨機(jī)結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析問題提出了兩種分析方法，初步建立了隨機(jī)結(jié)構(gòu)非線性反應(yīng)的基本圖景，給出了具有一定普遍意義的分析方法?！厴I(yè)論文聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)踐工作所完成的。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。簽名：年月日致謝感謝×××的老師指導(dǎo)，使論文才得以順利完成；感謝**技術(shù)學(xué)院曾經(jīng)為我授過課的老師，感謝浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建工系的全體老師，是他們的言傳身教，才使我日有所長，學(xué)有所成；感謝我的朋友，沒有的他（她）的幫助，不可想象我將會(huì)怎么樣……?！?009年5月參考文獻(xiàn)[1]ElishakoffI.,RenY.J.&ShinozukaM,Variationalprinciplesdevelopedforandappliedtoanalysisofstochasticbeams.JournalofEngineeringMechanics,1996,Vol.122(6):559～565[2]呂西林，金國芳，吳曉涵.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元理論與應(yīng)用.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1997[3]陳建軍，車建文，陳勇.具有頻率和振型概率約束的工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì).計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)，2001，Vol.18（1）: