基于代理模型的工程结构可靠性分析

在实际工程结构的可靠性分析中，功能函数一般是复杂的非线性程度较高的隐式函数，给常用的一次二阶矩等传统可靠性分析方法带来效率低、求解难度大等困难，针对这一问题，可以使用代理模型代替原隐式功能函数进行可靠性分析．通过多个数值算例对比了基于二次多项式响应面法(RSM)和Kriging方法进行可靠性分析时的计算效率和精度，同时研究了多次拟合近似代理模型过程中的样本全部累积和选择累积策略．算例表明，RSM难以对非线性程度高的极限状态曲面作出较好的拟合，Kriging方法有良好的预测能力，无论是在计算效率还是精度上都要优于RSM．因此继续基于Kriging方法对3个工程结构进行可靠度分析，算例结果表明若未进行样本累积，有可能迭代过程振荡不能收敛到最终的可靠指标值；迭代过程中采用样本累积能显著改善收敛性能，通常样本选择累积在计算效率和精度上都要优于样本全部累积