(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210365405.X (22)申请日 2022.04.06 (71)申请人 中国电力工程顾问集团西南电力设 计院有限公司 地址 610056 四川省成 都市成华区东 风路 16号 (72)发明人 毛宇　余波　王强　吴怡敏　梁明　 张映帧　杨关　刘超　张朋朋　 徐晴　何勇　叶永健　罗瑾煊　 谢艳芳　李彦民　王志强　裴洋欢　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 罗强 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01)G06F 30/13(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度 分析方法 (57)摘要 本发明提供了阀厅直立锁边金属屋面系统 抗风揭可靠度分析方法， 包括： 步骤1、 选择阀厅 直立锁边金属屋面最易破坏位置建立有 限元分 析模型； 步骤2、 通过仿真模拟得到直立锁 边金属 屋面系统破坏模式以及对应的破坏过程； 步骤3、 根据破坏过程得到对应的功能函数； 步骤4、 根据 得到的功能函数基于LHS ‑MCS法计算立锁边金属 屋面系统可靠度。 本发明提出的方法能够准确的 计算得到直立锁边金属屋面系统的可靠度指标， 通过对比可靠度指标， 可为屋面板、 支座选型提 供参考， 进而指导直立锁缝屋面系统抗风揭设 计， 将可能减少或避免直立锁缝屋面系统风揭破 坏事故的发生。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114707383 A 2022.07.05 CN 114707383 A 1.阀厅直 立锁边金属屋面系统抗 风揭可靠度分析 方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1、 选择阀厅直 立锁边金属屋面 最易破坏位置建立有限元分析模型； 步骤2、 通过仿真模拟得到直 立锁边金属屋面系统破坏模式以及对应的破坏过程； 步骤3、 根据破坏过程得到对应的功能函数； 步骤4、 根据得到的功能函数基于LHS ‑MCS法计算 立锁边金属屋面系统可靠度。 2.根据权利要求1所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述步骤2中， 通过仿真模拟确认在风荷载作用下， 阀厅直立锁边屋面系统将发生脱 扣破坏， 并模拟脱扣破坏时中大肋边脱离支座的过程。 3.根据权利要求1或2所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特 征在于， 所述步骤3中， 通过脱扣破坏过程中大肋边初始和破坏时的相对位移 来计算阀厅直 立锁边屋面系统的功能函数。 4.根据权利要求3所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述功能函数为： 其中， G(·)为直立锁边屋面系统脱扣破坏的功能函数， E、 ν、 fy、 μ、 w为随机变量， 分别 对应为弹性模量、 泊松比、 屈服强度、 摩擦系数、 风荷载； 分别表示卷边起点A、 卷 边终点B在x、 y、 z方向的位移向量， 通过有限元分析模型仿真计算得 出。 5.根据权利要求1所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤4的子步骤为： 步骤4.1、 通过拉丁超立方抽样法在随机变量中获取样本点 集合； 步骤4.2、 通过Monte  Carlo法结合功能函数计算直立锁边金属屋面系统的失效概率和 可靠度指标。 6.根据权利要求5所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤4.1包括以下子步骤： 步骤4.1.1、 将随机变量随机分成N个互不重叠的等概率区间， 采用随机生成的标准正 态的样本矩阵ZN×n表示样本点的排序， 其中， n表示随机变量数量； 步骤4.1.2、 通过整数矩阵RN×n记录所有标准正态样本点的排序信息， 得到任意区间中 拉丁超立方抽样 样本点的累积分布函数值； 步骤4.1.3、 通过等概率变换方法将累积分布函数值变换到独立标准正态空间中， 得到 拉丁超立方抽样 样本点集合。 7.根据权利要求6所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤4.1.2中， 累计分布函数值 为： 其中， Rand(0,1)表示[0,1]区间内任一均匀分布的随机数， Rij表示第个j变量第i次抽 样取值在该变量所有N个样本点中的排序。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114707383 A 28.根据权利要求7所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤4.1.3中， 设样本点 为Θ＝{E, ν,fy, μ,w}， 则拉丁超立方抽样 样本点集合为： Θij＝Φ‑1(Fξ( ξij)) 其中， Ф‑1(.)为标准 正态分布累积分布的逆函数。 9.根据权利要求8所述的阀厅直立锁边金属屋面系统抗风揭可靠度分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤4.2中， 失效概 率表达式为： 其中， 为失效域的指示函数， Θk为第k次模拟的样本点， G(Θk)为 第k次样本点对应的功能函数值； 可靠度指标β 为： β ＝‑Φ‑1(Pf) 其中， Ф为标准 正态分布函数， 失效概 率Pf越小， 可靠度指标β 越大， 结构的可靠度越高。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114707383 A 3