基于Copula函数的并联结构系统可靠度分析

摘要：

不完备概率信息条件下变量联合分布函数的确定及其对结构系统可靠度的影响还缺少系统地研究,该文目的在于研究表征变量间相关性的Copula函数对结构系统可靠度的影响规律.首先,简要介绍了变量联合分布函数构造的Copula函数方法.其次,提出了并联系统失效概率计算方法,并推导了相应的计算公式.最后以几种典型Copula函数为例研究了Copula函数类型对结构并联系统可靠度的影响规律.结果表明:表征变量间相关性的Copula函数类型对结构系统可靠度具有明显的影响,不同Copula函数计算的系统失效概率存在明显的差别,这种差别随构件失效概率的减小而增大.当并联系统的失效区域位于Copula函数尾部时,Copula函数的尾部相关性对系统可靠度有明显的影响,计算的失效概率比没有尾部相关性的Copula函数的失效概率大.当组成并联系统的两构件功能函数间正相关时,系统失效概率随相关系数的增大而增加;当构件功能函数间负相关时,系统失效概率随相关系数的增大而减小.此外,无论构件失效概率和变量间相关系数如何变化,Copula函数计算的失效概率都位于系统失效概率的上下限内.

关键词：联合概率分布函数、不完备概率信息、相关性、Copula、系统失效概率

所属期刊栏目：31

分类号：TU318(建筑结构)

资助基金：国家杰出青年科学基金项目51225903;国家自然科学基金项目51329901;高等学校博士学科点专项科研基金项目20120141110009

在线出版日期：2014-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：32-40