空间网格结构极限承载力及损伤免疫力分析方法研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:yulinfeng93
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
网格结构损伤免疫力是指空间网格结构因意外小概率事件导致局部构件或节点失效时,结构自行调整内力,阻止破坏过程延续,抵抗结构整体连续性倒塌的能力。目前,在我国的规范和标准中,对结构进行承载能力极限状态分析时,并未直接考虑偶然作用对结构的影响,只是通过条文简单规定建筑物在偶然作用下不应发生连续性倒塌。因此,对结构工程师而言,如何在网格结构设计时考虑偶然作用导致局部构件或节点失效对结构的影响缺乏具有可操作性的依据。由此看来,现有的设计方法对于网格结构在意外事故下的安全性并没有给予充分的保证。然而,目前网格结构已经广泛应用于各类大跨度公共建筑中,这些建筑往往具有较高的重要性和安全等级,结构设计时除了按一般概念对强度、刚度、稳定进行验算外,还应对其进行损伤免疫力的评估。本文的研究内容正是基于这一点,通过对网格结构极限承载力和损伤免疫力度量方法的研究,有针对性的提出考虑网格结构损伤免疫力结构设计方法,达到提高网格结构抗连续倒塌的能力、避免倒塌事故发生的目的。本文的研究成果对空间网格结构安全性测评、诊断以及网格结构抗连续倒塌方面的研究,具有一定的学术价值和指导作用。论文根据近年来国内外在结构极限承载力和抗连续倒塌方面的研究与应用现状,结合空间网格结构的特点,主要作了如下几方面的工作:1.利用有限元方法,推导空间铰接杆单元的几何和材料非线性的刚度矩阵,研究平衡路径跟踪的方法及迭代策略,以此为基础编制了网格结构非线性有限元分析程序,给出了算例验证了程序的精度和可靠性。2.从影响结构极限承载力的主要因素入手,归纳了影响结构极限承载力的主要因素,如失稳传播、杆件失稳、失稳模态、节点刚度、体形缺陷等;对可能失稳的构件引入合理的杆件力学模型来考虑构件失稳后刚度弱化对结构极限承载力的影响;分析了初始体形缺陷对结构极限承载力的影响;提出了确定结构极限承载力的建议步骤;给出算例验证结构极限承载力计算方法的合理性。3.结合制作偏差的概率模拟和空间有限单元法,提出了分析网格结构随机制作偏差引起初始应力和初始位移的新方法,以此为基础编制了有限元分析程序,并通过算例分析随机制作偏差影响下的网格结构性能。4.目前基于概率可靠度理论进行结构设计时,承载力的验算一般只针对结构构件,很少涉及整体结构。尝试用可靠度理论就如何验算空间网格结构的极限承载力进行了初步探讨,提出了用分项系数表达的空间网格结构极限承载力的验算公式并编制了相应的验算程序;通过数值算例结果的比较分析表明,基于可靠指标和分项系数得到的空间网格结构的极限承载力设计值是合理的。5.提出了适用于网格结构损伤免疫力的度量方法,编制了网格结构损伤免疫力的分析程序;提出了考虑损伤免疫力网格结构的设计方法:结构计算法和构造设计法;根据建筑物的重要性和功能要求,将网格结构损伤免疫力分析分为三个层次:对于一类网格结构,必须按结构计算方法对结构整体进行损伤免疫力分析;对于二类以上网格结构,均应采用构造设计法来提高结构的损伤免疫力;对于三类网格结构,可不考虑结构的损伤免疫力;以此为基础提出了考虑网格结构损伤免疫力结构设计步骤。
其他文献
平行流吹吸式通风能够控制污染物不作垂直流向的传播,具有污染控制效果好、风量小等优点而在工业污染控制领域有着很好的应用前景。然而传统的吹吸式通风方面的研究主要针对
BACKGROUND Solitary fibrous tumor(SFT)is an uncommon mesenchymal neoplasm that arises from the pleura.A few SFTs have also been described in extrapleural sites.
分析当前中国农民住宅设计中存在的主要问题,结合竞赛获奖方案,开展江苏苏南地区农民住宅设计研究、文章主要从选址与布局、设计策略、技术策略、地域特色塑造四个方面深入拓展
村级财务管理,是各级党委政府十分关注和高度重视的一项基础工作,是广大群众关心的热点和难点问题。自2002年全面实施村账乡镇委托代理制以来,经过几年的努力,村级财务管理混乱现
本次研究的主要目的在于从人文视角观察东盟国家的舞蹈艺术表现,深刻体会东盟国家的舞蹈艺术审美价值,希望通过细致、深入的研究更好地欣赏东盟国家的舞蹈艺术,了解其文化影
“十五”期间,我国将大力开发西部,因为西部有着丰富的资源。在西部开发中,西电东送是一个重大的工程。我国将在西南和西北地区建设一系列大型电站,所以送电将是西电东送中
为明确河南省小麦茎基腐病病原菌的组成,2011年,从郑州、许昌等7个地市的11个点采集具有茎基腐病症状的病株,通过组织分离得到134株病原真菌.根据观察其培养性状以及形态学特
为验证“微量元素水溶肥料”在新郑市辣椒生产上的应用效果并为其推广提供科学依据,特安排本试验。一、材料与方法(一)材料试验于2009年春季安排在新郑市和庄镇西高村高铁民的承
文章对某长江万吨级内河散货码头的咨询研究及勘察设计关键点进行分析、总结,并简述了工程的勘察设计创新点。最后,期望文章能为类似工程咨询研究及勘察设计工作提供借鉴。
安徽省在地下空间暨人防工程两规融合编制方面,先行先试、积极探索,形成了一套较为完善的综合利用规划编制模式。本文从分析安徽省各城市地下空间与人防工程总体发展水平和现