式立体车库的主要结构件之一。该结构形式载车台的垂直框架、水平载车台框架、叉梳杆支撑机构为其重要结构部分。为提高载车台的机动性、可靠性和稳健性,基于多个随机变量的情况,应用多目标可靠性稳健优化设计方法进行精度较高的计算,从而提高结构可靠度设计的准确性。
图52单吊点重力平衡式栽车台结构图
52载车台主梁结构力学模型
该旋转式立体车库悬臂梁结构在外荷载作用下,力学模型简化如图53所示
11
f图53载车台主梁结构强度可靠性模型其中:F为汽车总重分量;q为水平主梁自重的均布载荷;l为水平主梁长度。
载车工况下最大弯矩为M1ql21Fl,根据应力一强度干涉模型,以应力极限状22
态表示的状态函数为gxWfMW为抗弯截面系数,f为钢材强度。基本随机参数
xqlFWfT
均值
ExqlFWfT
方差
VarxqlFWfT可认为基本随机变量服从正态分布且相互独立。载车台主
梁结构载荷及材料特性的前两阶矩统计值如下:
q33643Nm
q3364Nm
l56m
q056m
F3355N
q3355N
W15641106m3
q1566106m3
f230106Nm2
q184106Nm2
53主梁结构可靠性灵敏度分析
鞍点逼近法与改进一次二阶矩显式迭代法得到载车台主梁结构参数均值和方差的可靠
性灵敏度见表51和表52可靠度指标及迭代次数结果见表53。
一次二阶矩显式迭代法
Pfq
11747E07
表51均值灵敏度
Pf
Pf
l
F
21491E0517002E08
Pf
Pf
W
f
9547E0654606E13
本文方法11188E0727112E0569237E082699E0624210E12
12
f一次二阶矩显式迭代法
表52方差足敏度
Pf
Pf
Pf
Pf
Pf
q
l
F
W
f
90215E0850266E0518848E0827741E0510662E12
本文方法31941E0720836E0551163E0810367E0541702E11
表53可靠性指标和迭代次数
可靠度指标β
迭代次数
一次二阶矩显式迭代法
442319415024790
139
本文方法
414696353825448
1
结果分析:
1从均值和方差灵敏度结果分析,载车台主梁的抗弯截面系数W和材料强度f的均值
增加,其结果将使主梁结构趋于更加可靠,而承受得载荷q、F和主梁长度l均值增加,其
结果将使主梁结构趋于不可靠(失效);主梁结构可靠度对抗弯截面系数W灵敏性较强,对
钢材强度f的灵敏性较弱。从失效概率对基本随机变量方差的灵敏度可以看出,基本随机变
量方差的增加都会减小主梁结构的可靠度。
2通过数值分析显示,本文方法与改进一次二阶矩显式迭代法得到灵敏度值在数量级
上基本一致,在反映各参数对可靠度的灵敏程度的重要性上是一致的,该结果在一定程度上
验证了本文方r