考虑冗余度的杆系结构构件重要性评价方法 被引量：12

1

作者 蒋淑慧 袁行飞 马烁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期187-192,共6页

为杆系结构的安全性与合理设计提供科学性依据,本文基于冗余度理论提出一种定量评价铰接杆系结构构件重要性的方法.首先,基于单元冗余度分布的均衡性,定义杆系结构单元冗余度标准差和单元冗余度平均值的商为结构冗余度分布系数.其次,通... 为杆系结构的安全性与合理设计提供科学性依据,本文基于冗余度理论提出一种定量评价铰接杆系结构构件重要性的方法.首先,基于单元冗余度分布的均衡性,定义杆系结构单元冗余度标准差和单元冗余度平均值的商为结构冗余度分布系数.其次,通过考察拆除不同构件的情况下,剩余结构冗余度分布系数的大小来定量分析杆系结构构件重要性,并定义剩余结构冗余度分布系数为构件重要性系数.算例分析表明,冗余度分布系数可以反映结构分布的均匀性,本文方法可以定量评价杆系结构构件重要性:结构冗余度分布系数越小则结构冗余分布越均匀,结构鲁棒性越好;构件j对应的剩余结构单元冗余度分布系数越大,说明拆除杆件j对结构鲁棒性的影响越大,构件重要性越高. 展开更多

关键词 杆系结构 单元冗余度 冗余度分布系数 构件重要性系数

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结构抗连续倒塌鲁棒性简化分析方法研究 被引量：7

2

作者 杜永峰 包超 +2 位作者 宋翔 张尚荣 谢丽 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第2期171-175,209,共6页

为了研究结构抗竖向连续倒塌鲁棒性,结合竖向连续倒塌过程中框架结构内力特征,针对性地提出了构件易损性系数,并对已有的一种结构鲁棒性计算方法进行了简化和改进,通过对钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架结构有限元模型分析进行... 为了研究结构抗竖向连续倒塌鲁棒性,结合竖向连续倒塌过程中框架结构内力特征,针对性地提出了构件易损性系数,并对已有的一种结构鲁棒性计算方法进行了简化和改进,通过对钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架结构有限元模型分析进行验证.研究表明:结构鲁棒性强弱是一个相对概念,降低重要竖向承重构件的易损性系数能够增强结构抗连续倒塌的鲁棒性;在同样荷载作用下,框架柱易损性系数按照大小排序依次为中柱、边柱和角柱,而重要性系数按照大小排序则依次为角柱、边柱和中柱,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置可靠保护或增加荷载传递路径都能够提高整体结构抗连续倒塌的鲁棒性. 展开更多

关键词 安全设计 框架结构 连续倒塌 结构鲁棒性 构件易损性系数 构件重要性系数

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结构抗震鲁棒性分析方法研究 被引量：10

3

作者 包超 杜永峰 +2 位作者 刘勇 徐天妮 王国福 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期660-666,共7页

结合侧向增量连续倒塌过程中框架结构受力特征来研究结构抗震鲁棒性,提出其定量计算方法,通过对钢筋混凝土框架结构有限元模型的对比分析进行验证。研究表明:结构鲁棒性强弱是一个相对概念,虽然无法设计和建造出绝对鲁棒的结构,但可以... 结合侧向增量连续倒塌过程中框架结构受力特征来研究结构抗震鲁棒性,提出其定量计算方法,通过对钢筋混凝土框架结构有限元模型的对比分析进行验证。研究表明:结构鲁棒性强弱是一个相对概念,虽然无法设计和建造出绝对鲁棒的结构,但可以通过定量分析结构鲁棒性进行建筑选型和结构布置方案优化;降低重要构件的易损性系数能够增强结构抗震鲁棒性,合理增加构件数量,同时加强其相互联系的有效性并保证备用荷载路径的可靠性,能够提高整体结构的鲁棒性;在同样荷载作用下,随着所承担荷载的不同,框架柱易损性系数按照大小排序依次为中柱、边柱和角柱,而由于备用荷载路径分布和传递荷载的机制不同,框架柱重要性按照大小排序则依次为角柱、边柱和中柱,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置可靠保护或增加荷载传递路径都能够提高整体结构抗连续倒塌的鲁棒性;提高结构冗余度,增强构件相互联系,可以降低结构中初始失效所造成的不利影响。 展开更多

关键词 框架结构 连续倒塌 结构鲁棒性 构件易损性系数 构件重要性系数

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钢框架结构鲁棒性评估方法 被引量：27

4

作者 黄冀卓 王湛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期46-54,共9页

结构鲁棒性体现了结构对局部破坏的不敏感性。为了定量评估钢框架结构的抗连续倒塌能力,提出一种适用于钢框架结构的鲁棒性定量评估方法。在综合考虑构件在结构能量流分布中的贡献和构件失效影响面积的基础上,给出构件重要性系数计算方... 结构鲁棒性体现了结构对局部破坏的不敏感性。为了定量评估钢框架结构的抗连续倒塌能力,提出一种适用于钢框架结构的鲁棒性定量评估方法。在综合考虑构件在结构能量流分布中的贡献和构件失效影响面积的基础上,给出构件重要性系数计算方法,为确定结构的最不利初始损伤模型奠定基础。探讨钢结构构件的承载能力冗余度,并结合构件应变能灵敏度,提出一个基于损伤模型的钢框架结构冗余度评估指标,该指标与构件的承载能力冗余度成正比,而与构件的应变能灵敏度成反比。从定义上对结构冗余度与结构鲁棒性之间的差异进行讨论,提出以结构最小冗余度作为评价结构鲁棒性能的观点。在此基础上,给出一种适用于钢框架结构的鲁棒性评估方法,同时对该方法的适用范围进行分析。最后,通过一个8层空间钢框架结构算例验证所提出的钢框架结构鲁棒性评估方法的可行性。 展开更多

关键词 构件重要性系数 结构冗余度 结构鲁棒性 钢框架

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近场地震作用下RC框架鲁棒性分析 被引量：3

5

作者 杜永峰 宋翔 +2 位作者 包超 朱翔 谈志鸿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期192-197,共6页

基于地震作用下结构的受力的特征,提出构件易损性及重要性系数的改进计算方法,以此定量分析结构在近场地震作用下的鲁棒性。通过分析比较RC框架在近场有无速度脉冲两组地震动,不同强度下的构件易损性系数、重要性系数和结构鲁棒性系数,... 基于地震作用下结构的受力的特征,提出构件易损性及重要性系数的改进计算方法,以此定量分析结构在近场地震作用下的鲁棒性。通过分析比较RC框架在近场有无速度脉冲两组地震动,不同强度下的构件易损性系数、重要性系数和结构鲁棒性系数,揭示了RC框架结构在近场地震作用下抗连续倒塌鲁棒性的特点,并依此提出增强结构鲁棒性的措施。研究表明:相比于层间位移角等结构的整体响应指标,鲁棒性则更能具体地反应出结构在近场地震下的状态;与近场无速度脉冲型地震动相比,速度脉冲型地震动会对结构构件的易损性与重要性造成更为明显的影响,从而降低了整体结构的鲁棒性,对结构安全存在更为不利的影响。 展开更多

关键词 近场地震动 RC框架结构 构件易损性系数 构件重要性系数 结构鲁棒性

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竖向不规则RC框架抗竖向连续倒塌鲁棒性分析 被引量：4

6

作者 杜永峰 包超 +1 位作者 张尚荣 谈志鸿 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期101-107,共7页

基于结构连续倒塌特征,提出构件易损性系数及结构鲁棒性改进的计算方法,通过分析比较三种不同收进式竖向不规则RC框架结构的构件易损性系数、重要性系数和结构鲁棒性系数,揭示收进式竖向不规则结构抗连续倒塌鲁棒性的特点,并依此提出增... 基于结构连续倒塌特征,提出构件易损性系数及结构鲁棒性改进的计算方法,通过分析比较三种不同收进式竖向不规则RC框架结构的构件易损性系数、重要性系数和结构鲁棒性系数,揭示收进式竖向不规则结构抗连续倒塌鲁棒性的特点,并依此提出增强结构鲁棒性对策。研究结果表明:RC框架结构抗竖向连续倒塌鲁棒性的优劣是一个相对概念,结构鲁棒性会随着外部作用的变化而变化;降低重要构件的易损风险或降低构件重要程度可以提高结构鲁棒性;设置保护措施或提高承载力,可以降低重要构件在极端条件下的破坏风险,而增加重要构件的备用荷载路径则能够减轻该构件失效对结构承载力产生的不利影响;在满足功能要求和造型需求的前提下,降低结构的不规则程度可以提高结构抗竖向连续倒塌鲁棒性。 展开更多

关键词 框架结构 连续倒塌 结构鲁棒性 构件易损性系数 构件重要性系数

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基于地震响应的结构鲁棒性定量分析方法 被引量：2

7

作者 包超 杜永峰 +2 位作者 徐天妮 祁磊 宋翔 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期120-125,共6页

为了研究结构抗连续倒塌鲁棒性,基于地震作用下框架结构受力特征,结合备用荷载路径法与动力时程分析法,提出了结构鲁棒性定量分析方法,并根据震级-震中距条带地震动记录选取方法选取随机地震动记录进行算例分析和验证。研究表明,结构的... 为了研究结构抗连续倒塌鲁棒性,基于地震作用下框架结构受力特征,结合备用荷载路径法与动力时程分析法,提出了结构鲁棒性定量分析方法,并根据震级-震中距条带地震动记录选取方法选取随机地震动记录进行算例分析和验证。研究表明,结构的鲁棒性优劣是一个相对概念,与外部作用强度呈反相关关系;通过定量分析结构鲁棒性,可以在多个结构方案筛选时提供一定的参考;降低重要构件的损伤风险,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置提供可靠保护,加强构件之间相互联系,提高备用荷载路径的可靠性,能够增强结构的鲁棒性。 展开更多

关键词 地震响应 结构分析 随机振动 结构鲁棒性 构件重要性系数 构件易损性系数

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基于传力路径的平面不规则RC框架结构减震设计 被引量：4

8

作者 杜永峰 张文丽 黄小宁 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期404-410,424,共8页

针对平面不规则RC框架结构,从构件安全层次出发提出基于传力路径的减震设计方法。首先根据广义结构刚度法的基本原理计算结构中所有构件的重要性系数,再假定消能支撑的截面参数,取每层最重要的构件位置布置支撑,经支撑在最不利地震组合... 针对平面不规则RC框架结构,从构件安全层次出发提出基于传力路径的减震设计方法。首先根据广义结构刚度法的基本原理计算结构中所有构件的重要性系数,再假定消能支撑的截面参数,取每层最重要的构件位置布置支撑,经支撑在最不利地震组合下的轴力验算后确定支撑的最终设计参数和数量,然后考虑远场、近场有脉冲以及近场无脉冲地震动从双向输入对结构响应的影响,对减震前、后结构分别进行动力时程分析。分析结果表明,利用此方法优化布置支撑能为结构中重要构件提供有效保护,且在小、中、大震下消能支撑均能运作良好,使整体结构响应得到很好地控制。 展开更多

关键词 不规则结构 传力路径 减震设计 构件重要性系数 广义结构刚度法

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基于传力路径的减震设计方法研究 被引量：3

9

作者 杜永峰 张文丽 黄小宁 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第1期64-70,共7页

从构件安全层次考虑,提出了基于传力路径优化配置消能支撑的减震设计方法。采用广义结构刚度法计算结构系统中所有构件的重要性系数,在假定支撑截面参数后,取每层构件重要性系数最大的位置布置消能支撑,经支撑的最不利地震组合轴力验算... 从构件安全层次考虑,提出了基于传力路径优化配置消能支撑的减震设计方法。采用广义结构刚度法计算结构系统中所有构件的重要性系数,在假定支撑截面参数后,取每层构件重要性系数最大的位置布置消能支撑,经支撑的最不利地震组合轴力验算确定支撑的最终参数和数目,并考虑远场、近场有脉冲、近场无脉冲地震动对结构的影响,对结构进行双向地震输入下的动力时程分析。计算结果表明,利用此方法布置支撑能有效保护在传力路径中占重要位置的构件,使消能支撑在小、中、大震下均能发挥良好性能,并能很好地控制整体结构响应。 展开更多

关键词 传力路径 减震设计 广义结构刚度法 构件重要性系数

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独立梁下扣件式钢管支撑架的结构鲁棒性分析 被引量：1

10

作者 张金轮 葛仁余 曹兵 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期751-757,791,共8页

为研究独立梁下扣件式钢管支撑架的结构鲁棒性,结合失稳状态下结构的内力与变形特征,针对性地提出了基于变形控制的结构稳定临界承载力,并对已有的结构鲁棒性量化评价指标进行改进。通过4种支撑架设计模型的计算对比,分析了梁两侧外延... 为研究独立梁下扣件式钢管支撑架的结构鲁棒性,结合失稳状态下结构的内力与变形特征,针对性地提出了基于变形控制的结构稳定临界承载力,并对已有的结构鲁棒性量化评价指标进行改进。通过4种支撑架设计模型的计算对比,分析了梁两侧外延立杆间距与水平杆加强层对结构鲁棒性的影响。结果表明:加载区立杆的构件易损性系数明显高于非加载区,而立杆的重要性系数却略低于非加载区;减小梁两侧外延立杆间距能有效提高结构鲁棒性;设置水平杆加强层在一定程度上提高了结构的稳定承载力,但降低了结构鲁棒性。 展开更多

关键词 扣件式钢管支撑架 稳定临界承载力 结构鲁棒性系数 构件重要性系数 构件易损性系数

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钢管混凝土组合框架抗连续倒塌鲁棒性初步分析 被引量：1

11

作者 史艳莉 王雪 王景玄 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期120-125,共6页

为研究钢管混凝土框架结构的竖向连续倒塌易损性,设计了一个8层4×4跨钢管混凝土柱-钢梁空间框架,利用有限元软件ABAQUS,采用静力加载方法,对原结构及拆除各底层柱后的剩余结构进行模拟研究;在已有改进后的两种基于构件重要性的易... 为研究钢管混凝土框架结构的竖向连续倒塌易损性,设计了一个8层4×4跨钢管混凝土柱-钢梁空间框架,利用有限元软件ABAQUS,采用静力加载方法,对原结构及拆除各底层柱后的剩余结构进行模拟研究;在已有改进后的两种基于构件重要性的易损性分析方法的基础上,分别计算结构构件的重要性系数;并计算了双柱失效工况下结构的鲁棒性系数,分析了该类结构的竖向鲁棒性.结果表明:两种方法计算结果相近,构件重要性系数的变化趋势一致;外荷载的增加与结构鲁棒性呈负相关,角柱相对边柱和中柱较为重要;角柱与边柱同时失效时,结构发生倒塌的几率大大提升.实际中可采用备用荷载路径的方法对重要性系数较大的构件进行低易损性设计. 展开更多

关键词 钢管混凝土 连续倒塌 构件重要性系数

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