文章编号：1000-4750(2023)03-0027-09一种基于自适应集成学习代理模型的结构可靠性分析方法李宁1,2,3，潘慧雨1，李忠献1,2,3(1.天津大学建筑工程学院，天津300350；2.滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)，天津300350；3.中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学)，天津300350)摘要：结构可靠性分析需要精确计算结构或系统的失效概率，当结构失效概率低时，运算量大且操作困难。可采用代理模型替代原始性能函数，结合自适应实验设计，在保证准确率的同时大幅减少原始模型的总运行次数。该文提出了基于自适应集成学习代理模型的结构可靠性分析方法，将适应性较广的Kriging与最近发展的PC-Kriging代理模型集成；利用代理模型提供预测点的方差特征，提出新的集成学习函数，识别高预测误差区域，实现高效拟合失效边界；通过主动学习算法在预测误差大和接近极限状态的区域添加采样，迭代更新集成代理模型。通过3个算例，验证了该文方法与单一代理模型结构可靠性分析方法的优势，与AK-MCS+U和AK-MCS+EFF相比，所提方法计算成本低、准确度高。关键词：结构可靠性；自适应试验设计；Kriging模型；PC-Kriging模型；集成学习中图分类号：TP181文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2021.09.0708STRUCTURALRELIABILITYANALYSISMETHODBASEDONADAPTIVEENSEMBLELEARNING-SURROGATEMODELLINing1,2,3,PANHui-yu1,LIZhong-xian1,2,3(1.SchoolofCivilEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300350,China;2.KeyLaboratoryofCoastCivilStructureSafety,MinistryofEducation(TianjinUniversity),Tianjin300350,China;3.KeyLaboratoryofEarthquakeEngineeringSimulationandSeismicResilienceofChinaEarthquakeAdministration(TianjinUniversity),Tianjin300350,China)Abstract:Structuralreliabilityanalysisrequirescalculationofthefailureprobabilityofastructureorsystem.However,thecalculationofstructuralresponseiscomputationcostlyordifficulttocarryoutforthesystemwitharelativelowfailureprobability.Thesurrogatemodelcanbeusedtorepresenttheoriginalperformancefunction,whichcanensuretheaccuracyandreducethetotalnumberofrunsoftheoriginalmodelsignificantlywhencombinedwiththeadaptiveexperimentaldesign.Astructuralreliabilityanalysismethodisproposedbasedontheadaptiveensemblelearning-surrogatemo...
