自 动化仪表PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION
Vol. 42 No. 10
Oct. 2021
第42卷第
10期
2021年10月
基于深度学习的结构可靠性分析方法研究欧柱，李明刚，聂常华，刘 杰，刘志龙，罗 骞
(中国核动力研究设计院，成都
610213)
摘 要:深度学习理论作为模式识别和机器学习的最新研究成果，在图像识别
、语音识别和故障诊断中取得了显著成效，相对传统机
器学习理论，深度学习无需人为提取特征,就能够进行深度的学习训练，可给问题提供全局最优解
，因此具有更好的分类和逼近效果°
为提高结构可靠性评估精度和效率，引入深度学习理论，构建高效稳健的结构可靠性评估模型
，
在随机变量空间中高效抽取有限训练
样本，
采用深度信念网络构建失效与安全边界的高精度代理模型，应用所建立的代理模型高效求解原问题的失效概率.为验证所提
方法具有良好的计算精度和效率,分别通过数值算例和T•程算例所提方法和作为参考的蒙特卡罗法测试，计算失效概率和计算时间
结果表明，所提方法在计算效率和精度上均有提高。
关键词:深度学习；结构可靠性；深度信念网络；代理模型；蒙特卡洛法；失效概率；效率；精度
中图分类号：TH 114 文献标志码：A DOI： 10. 16086/j. cnki. issn 1000-0380. 2020120074
Research of Structural Reliability Analysis Method
Based on
Deep Learning
OU Zhu,LI Minggang,NIE Changhua,LIU Jie
,
LIU Zhilong,LUO Qian
(Nuclear Power Institute
of China,Chengdu 610213,China)
Abstract: As the latest research results of pattern recognition and machine learning,deep learning theory has
毕业论文四层升降横移式立体车库钢结构设计及有限元分析吉林建筑大学2013年6月20日毕业论文四层升降横移式立体车库钢结构设计及有限元分析FOUR LAYERS OF STEEL STRUCTURE LIFTING AND MOVING SOLID CARPORT DESIGN AND FINITE ELEMENT ANALYSIS专业：机械工程及自动化答辩日期： 2013 年 6 月20 日摘要随着城市的人口不断的增加，国民经济的快速发展，汽车的数量更是增长迅速，由于城市空间有限，停车难问题已经成为大中型城市的一个普遍现象。
机械式立体停车库可充分利用土地资源，布局灵活、高效节能，成为目前解决停车难问题的重要方式之一，其中以升降横移式立体车库应用最为广泛。
本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，，对车库的钢结构进行设计及有限元分析。
本文结合实际工程项目，对四层升降横移式立体车库进行钢结构设计。
立体车库的钢结构结构设计包括车库总体方案的确定、总体尺寸的选择确定、立柱、横梁、纵梁的设计、连接设计等。
首先，根据车库施工现场场地限制与车库设计要求确定车库方案及主体框架总体尺寸；之后对立柱、横梁、纵梁、连接进行设计与其强度校核。
设计完成后，采用基于CATIA有限元技术对车库主体钢结构进行静力分析、稳定性分析，求解车库主体整体钢结构、单根横梁、单根纵梁在载荷下的的应力场分布、变形位移规律，为车库梁柱结构设计提供理论依据。
关键词：立体车库；升降横移式；有限元分析；CAITA建模AbstractWith the increase of urban population, the rapid development of national economy, the number of vehicles is increasing rapidly, due to the limited urban space, the parking problem has become one of common phenomenon in large and medium-sized cities. Can make full use of land resources of mechanical parking equipment, flexible layout, high efficiency and energy saving, is now one of the important ways to solve the problem of parking difficulty, among them three-dimensional garage for lifting and moving type most widely used. This topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, and steel structure of garage design and finite element analysis.Combining with the actual engineering projects, the four layers of three-dimensional garage for lifting and moving type steel structure design. Stereo garage steel structure design including the garage overall scheme, the selection of the overall size to determine, column, beam and girder design, connectiondesign, etc. First of all, according to the construction site garage space limitation and the lower the design requirement and main body framework's overall size; After the column, beam, longitudinal beam, connection design and strength check.Based on CATIA, after the completion of design, finite element static analysis technology for the steel structure of garage, stability analysis, solve the whole steel structure, single beam, single garage subject longitudinal beam under the load of the regularity of stress distribution, deformation, as to provide theoretical basis for garage beam-column structure design.Keywords：Stereo garage; lift—sliding type; finite element analysis(FEA);CAITA modeling目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)第一章绪论................................................... - 1 -1.1立体车库设计选题的目的和意义........................... - 1 -1.2国内外关于立体车库研究状况及发展趋势................... - 2 -1.2.1国外状况......................................... - 2 -1.2.2国内状况......................................... - 2 -1.2.3发展趋势......................................... - 3 -1.3课题的主攻方向与内容................................... - 3 - 第二章四层横移式立体车库总体方案设计 ......................... - 4 -2.1 机械式立体车库........................................ - 4 -2.1.1机械式立体车库及其组成........................... - 4 -2.1.2目前机械式立体车库种类及特点..................... - 5 -2.2横移式立体车库工作原理................................. - 7 -2.3结构方案设计选择....................................... - 7 -2.3.1产品结构的设计选型............................... - 7 -2.3.2立体车库的型号及基本参数......................... - 8 -2.3.3总体结构尺寸确定................................. - 9 -2.4车库主体结构确定....................................... - 9 - 第三章立体车库结构设计....................................... - 9 -3.1结构设计概述........................................... - 9 -3.1.1结构设计的重要性................................. - 9 -3.1.2立体车库受力情况分析............................ - 10 -3.2立体车库钢结构分析设计与校核.......................... - 11 -3.2.1导轨支撑梁的设计与校核.......................... - 11 -3.2.2立柱的设计与校核................................ - 13 -3.2.3横梁设计与校核.................................. - 15 -3.2.4纵梁设计与校核.................................. - 17 - 第四章连接设计.............................................. - 17 -4.1钢结构的连接种类和要求................................ - 17 -4.1.1钢结构的连接方法................................ - 17 -4.1.2焊接与螺栓连接要求.............................. - 17 -4.2横梁与柱的连接设计.................................... - 18 -4.2.1连接形式设计.................................... - 18 -4.2.2设计计算........................................ - 19 -4.3纵梁与柱的连接设计.................................... - 20 -4.3.1搭接板与柱的焊接连接设计........................ - 20 -4.3.2搭接板与悬伸支撑托座的焊接连接设计.............. - 22 -4.3.3纵梁与悬伸支撑托座的螺栓连接设计................ - 24 -4.4梁的拼接连接设计...................................... - 24 - 第五章基于CATIA的立体车库钢结构分析 ....................... - 26 -5.1有限元分析概述........................................ - 26 -5.1.1有限元分析一般基本步骤.......................... - 27 -5.1.2有限元结构的离散化.............................. - 27 -5.2关于CATIA ............................................ - 28 -5.2.1 CATIA软件简介.................................. - 28 -5.2.2 CATIA有限元分析特点............................ - 29 -5.2.3 CATIA V5有限元分析过程......................... - 30 -5.3立体车库结构静态分析.................................. - 31 -5.3.1基于CATIA参数化实体建模........................ - 31 -5.3.2单根横梁有限元分析.............................. - 33 -5.3.3单根纵梁有限元分析.............................. - 34 -5.4车库整体稳定性分析.................................... - 35 -5.4.1钢架结构稳定性问题.............................. - 35 -5.4.2立体车库钢结构稳定性的特点...................... - 35 -5.4.3机械式立体车库整体稳定性分析（屈曲分析）........ - 36 -3.5.4立体车库钢框架模态分析.......................... - 37 - 第六章总结与展望............................................ - 38 - 致谢......................................................... - 39 -参考文献..................................................... - 39 -第一章绪论1.1立体车库设计选题的目的和意义在我国，许多大中城市交通设施落后，道路堵塞严重，停车难、乱停车与不断增长的机动车保有量间的矛盾同益突出，早己是社会普遍关注的焦点问题。
