工程参数扰动性计算方法的选择与分析

于 洋，职保平，2，秦净净

(1.黄河水利职业技术学院，河南开封475000；2.西藏自治区水利电力规划勘测设计研究院，西藏拉萨850000)

工程中存在物理不确定性、统计不确定性和模型不确定性三大类，其中物理不确定性主要包含材料常数、几何尺寸、荷载及边界条件等；统计不确定性主要指工程中的误差、扰动常采用统计方法进行分析，但噪声等因素的存在，必然使统计结果存在误差；而模型不确定性是指简化所得的数学模型与实际结构之间差异所以引起的模型计算响应和实际结构响应的偏差[1]。

在水利工程中，特别是西藏水利工程中，由于环境特性导致多个各参数的误差进一步放大。这些误差是客观存在的，已有研究表明，结构参数的扰动性可能引起结构动力特性和动力响应的大幅度变化，使力学参数的扰动性在一定条件下成为主导因素[2]。文献[3]表明，结构最大响应的变异系数通常是结构参数变异系数的2～4倍，即扰动性引起误差的幅值为确定参数解的2～4倍，还有文献给出的算例高达7倍；与此同时，结构参数的随机性对动力响应的贡献量一般大于外激励贡献量[4]。显而易见，按照确定参数分析得到的结果，并不能完全精确地描述结构的真实动态行为。目前针对结构参数扰动性问题，在计算时一般使用概率模型、模糊模型、区间模型[5- 6]三类模型进行处理，但参数扰动的研究在水利工程行业中并不深入，成果较少，多是单参数的计算分析，而采用随机参数结构方法的研究十分匮乏。……