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SARA-结构分析和可靠性评估软件

一款将非线性有限元软件ATENA与概率分析软件FReET集成的工程工具
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SARA 结构分析与可靠性评估软件

SARA 面向混凝土及钢筋混凝土结构的概率非线性分析,将 ATENA 的非线性有限元模型与 FReET 的统计、敏感性及可靠性分析能力连接起来,用于研究材料、荷载、几何等输入不确定性对结构响应的影响。

SARA = ATENA + FReET:先建立并检查确定性结构模型,再对输入变量抽样,循环执行非线性计算并评价结果分布。

软件工作流覆盖随机变量及概率分布设置、变量相关性处理、拉丁超立方抽样、ATENA 计算任务生成与执行,以及直方图、统计量、敏感性和可靠性结果评价。

分析对象混凝土及钢筋混凝土结构的概率非线性分析
抽样方法基于拉丁超立方抽样的分层抽样流程
结果评价统计分布、敏感性分析与可靠性指标

核心分析能力

ATENA 非线性模型

以经过检查的 ATENA 确定性有限元模型为基础,对混凝土开裂、钢筋响应及其他结构行为开展概率分析;具体可用模型取决于配套的 ATENA 版本与建模方案。

随机变量与概率分布

可将材料参数、荷载、几何或预应力等输入定义为随机变量,并使用概率密度函数及相应统计参数描述其不确定性。

分层抽样与相关性

采用拉丁超立方抽样生成随机参数样本;官方工作流程还说明可通过模拟退火施加变量间统计相关性。

随机场建模

包含空间变异性和随机场相关设置,可用于需要考虑参数随空间变化的概率模型;应用时应根据数据基础和分析目的确定参数。

批量非线性计算

把各组随机样本写入 ATENA 计算模型,依次执行非线性求解并保存选定结构响应,例如承载力、位移或裂缝宽度等结果。

统计与可靠性评价

可对样本响应进行直方图和统计量分析,并开展敏感性评价与可靠性指标计算,辅助识别对目标响应影响较大的输入参数。

典型工作流程

建立确定性模型

在 ATENA 中完成结构、材料、荷载和求解设置,并先检查基准模型。

定义不确定性

选择待随机化输入,设置概率分布、统计参数与变量相关性。

生成样本

通过拉丁超立方抽样产生参数组合,并准备对应计算任务。

循环求解

对各样本执行 ATENA 非线性分析,保存指定的结构响应。

评价结果

查看统计分布、敏感性及可靠性结果,解释输入与响应关系。

工作流程与结果示例

SARA 概率非线性结构分析工作流程图
SARA 工作方案:确定性模型、随机变量、拉丁超立方抽样、循环求解和统计评价。
SARA Studio 结构响应结果分布界面
SARA Engineering 用户手册中的计算结果分布示例。
FReET 直方图与统计量结果界面
FReET 直方图及均值、方差、标准差、变异系数和偏度等统计量示例。
FReET 参数敏感性分析界面
FReET 敏感性分析示例,用于观察输入参数与选定结构响应的关系。

适用分析方向

材料参数不确定性

研究混凝土强度、弹性模量、断裂相关参数等材料输入变化对结构响应分布的影响。

荷载与几何变异

把荷载、几何尺寸或预应力等建模参数纳入概率分析,并根据资料条件设置分布和相关性。

结构响应分布

对承载力、位移、裂缝宽度或其他选定监测量进行样本统计,观察离散性与累计概率特征。

敏感性与参数识别

比较随机输入对目标响应的相对影响,也可用于与模型参数识别相关的分析流程。

极限状态与可靠性

结合所定义的极限状态函数和随机样本结果开展可靠性评价;结论取决于模型、分布假设及样本设计。

工程与研究性分析

适合需要把非线性有限元计算与概率方法结合的混凝土结构研究、方案比较及可靠性评估任务。

产品组成与使用边界

SARA Engineering

SARA Studio 为 FReET 与 ATENA Engineering 2D/3D 的集成工具,用于混凝土结构的概率非线性分析。

SARA Science / RLACS

Science 工作流通过 RLACS 集成 FReET 与 ATENA,并在当前产品页中作为 ATENA Science 的附加工具介绍。

配套软件

SARA 工作流依赖 ATENA 提供非线性结构模型与求解,并依赖 FReET 执行抽样、统计、敏感性和可靠性评价。实际组件范围应以所购版本为准。

版本与环境确认

部署前应结合拟采购的 ATENA 版本、SARA 组件及授权方案向供应方确认兼容性。

服务支持

可提供正版授权采购、产品组合与授权方式咨询、安装部署建议、版本升级及售后技术支持。选型时建议说明 ATENA 建模环境、二维或三维需求、随机变量规模、样本数量及预期评价指标。

采购说明

产品价格会因购买数量、用户类型、授权方式、所选组件、支持服务及活动情况等因素发生变化。如需报价,请以双方确认的实际方案与成交价格为准。

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