文章编号:1000-4750(2007)04-0097-07建筑结构相关荷载组合的平稳二项随机过程方法周道成,12段忠东,欧进萍(哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090)摘要:日前建筑结构设计和分析的荷载组合采用的是经验性的荷载组合规则,荷载组合结果具冇较人的随意性,不能计算荷载组合值的保证率。在将随时间变化的荷载随机过程假定为平稳二项随机过程的基础上,研究多个相关或不相关荷载(或荷载效应)组合问题。考虑参与组合的荷载随机变量间的相关性,确定了组合荷载随机过程的参数;根据最大嫡原理确定了荷载组合随机过程的任意时段幅值随机变屋的概率分布,从而建立了相关随机荷载的纽合方法;结合现行规范设计方法,进一步讨论了荷载纽合系数的确定;最后采用MonteCarlo试验验证了本文的荷载组合方法,并对常见的儿种经验荷载组合规则进行了概率校核。关键词:建筑结构;平稳二项随机过程;荷载纽合;相关系数;荷载纽合系数中图分类号:TU311.2文献标识码:ASTATIONARYBINOMIALPROCESSESFORCOMBINATIONOFCORRELATIVELOADSFORBUILDINGSTRUCTURESZHOUDao-cheng,DUANZhong-dong,OUJin-ping(HarbinInstituteofTechnology,Harbin,Heilongjiang150090,China)Abstract:Inthepresentcodeforbuildingstructuredesign,empiricalloadcombinationrulesarecommonlyused,whichgenerallyresultsinnon-objectivedesigncombinationloadvaluesanddoesnotprovideanapproachtoevaluatetheprobabilityofanactualcombinationloadtoexceedaprescribedloadvalue・Assumingthatloadsarestationarybinomialprocesses,combinationsofmulticorrelatedoruncorrelatedloadsarestudied・Consideringthecorrelationofloads,theparametersofloadcombinationrandomprocessaredetermined・Theprobabilisticdistributionfunctionofloadamplitudeofstationarybinomialprocessforloadcombinationisapproachedbythemaximumentropymethod,andthecumulativeprobabilisticdistributionofmaximumloadcombinationisdeduced・Furthertheloadcombinationfactors,whichprovideanapproachtoconsiderloadcombinationsinactualdesign,arecalibrated・FinallytheloadcombinationmethodpresentedinthispaperisverifiedbyaMonteCarlosimulationexperimen匚Theloadsbyvariousempiricalloadcombinationrulesareevaluatedusingthemethoddevelopedinthispaper.Keywords:buildingstructure;stationarybinomialprocess;loadcombination;correlativefactor;loadcombinationfactor1收稿日期:2005-09-11;修改日期:2006-06-12基金项目:国家自然科学基金会重大项目(59895410)作者简介:周道成(1976),男,贵州玉屏人,讲师,傅士,从事海洋平台结构安全评定研究(daocheng_z@hit.edu.cn);2段忠东(1968),男,湖南衡阳人教授,怫士,土木学院副院长,从事结构可靠度、海洋工程结构、结构健康监测研究(duanzd@hit.edu.cn);欧进萍(1959),男,湖南宁远人,教授,博士,中国工程院院士,副校长,从事结构安全评定、结构智能控制与性态设计、结构健康监测等研究.---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---众所周知,作用于建筑结构的荷载(如楼而荷载、风荷载、雪荷载和地震作用等),除具有随机不确定性外,还具有时间变化的特性,应将其模拟为随机过程。实际结构同时承受多种荷载作用,不同荷载的最大值虽然不是“步调一致”地同时出现最人值,但在结构设计时考虑多个荷载组介效应的最大值则是必须的,特别是当这些荷载具有某种程度的相关性时。当作用于结构上的各环境荷载可视为相互独立的随机过程时,可应用Turkstra组合方法、FBC(Ferry-BorgesandCastanheta)组合方法、JCSS方法等进行荷载组介山%这些荷载组介规则虽然被一些规范所采用,但本质上都是经验性的,缺乏严格的理论依据;对于具有不同相关程度的荷载组合®4],这些方法更无从考虑。同时,荷载组介结果具有较大的随意性,无法定量计算荷载组合最大值的保证率。由于荷载组介在结构可靠度分析和结构设计中具有重要地位,70年早期就开始了这方面的研究...