行波效应对大跨度空间网格结构地震响应的影响 被引量：30

1

作者 李忠献 林伟 丁阳 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-8,共8页

建立了一系列的标准正方形平板网格模型,分别采用时程分析法和随机振动虚拟激励法分析了不同跨度的网格模型在不同视波速的行波激励下的地震响应,并与一致激励下的地震响应进行了对比．结果表明,行波效应对网格结构杆件应力的影响随行... 建立了一系列的标准正方形平板网格模型,分别采用时程分析法和随机振动虚拟激励法分析了不同跨度的网格模型在不同视波速的行波激励下的地震响应,并与一致激励下的地震响应进行了对比．结果表明,行波效应对网格结构杆件应力的影响随行波视波速的减小而增大,且对不同位置杆件的应力值的影响有所不同;当行波视波速小于500m／s时,行波效应对跨度大于60 m的网格结构控制杆件内力的影响程度大于lO％;当行波视波速一定时,行波效应对杆件控制内力的影响随网格结构跨度的增大而增大,不同地震激励下的行波效应差别很大．可见,行波效应对大跨度空间网格结构地震响应的影响显著;在空间网格结构抗震设计中,当结构跨度大于60 m、行波视波速小于500 m／s时,必须考虑行波效应对网格结构控制杆件内力的影响． 展开更多

关键词 大跨度空间结构 平板网格 行波效应 时程分析法 随机振动 虚拟激励法

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多维地震激励下空间结构MR阻尼器半主动控制 被引量：11

2

作者 李忠献 林伟 丁阳 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期512-518,共7页

基于LQR算法提出了大跨平板网架结构的空间最优控制力的计算方法,并应用磁流变(MR)阻尼器对大跨平板网架结构的多维地震反应进行振动控制.分别采用半主动控制和被动控制策略,数值仿真了一空间网架结构在三维天津波和El-Centro波激励下... 基于LQR算法提出了大跨平板网架结构的空间最优控制力的计算方法,并应用磁流变(MR)阻尼器对大跨平板网架结构的多维地震反应进行振动控制.分别采用半主动控制和被动控制策略,数值仿真了一空间网架结构在三维天津波和El-Centro波激励下的受控地震反应,并对各种控制策略的控制效果进行了比较分析.结果表明,应用MR阻尼器能使大跨平板网架结构的地震反应得到有效控制,同一种控制策略对不同地震激励的控制效果不同;采用半主动控制策略时,结构水平位移和加速度幅值的控制效果可达66.40/0和47.50/0,其均方根值的控制效果可达80.40/0和72.90/0;采用被动控制策略时,结构水平位移幅值及其均方值的控制效果也可达到23.70/0和33.80/0.因此所提出的确定空间最优控制力的方法是有效的. 展开更多

关键词 空间结构 平板网架 半主动控制 磁流变阻尼器 最优控制 LQR算法

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大跨度空间网格结构在地震行波作用下的响应 被引量：26

3

作者 丁阳 王波 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第5期71-76,共6页

本文对地震行波三向正交分量分别独立作用和联合作用下的大跨度空间网格结构的地震响应(包括结构控制点的位移、杆件内力、柱底弯矩等 )进行了数值分析 ,结果表明 :与一致地震振动相比 ,地震动的行波效应可使大跨度空间网格结构的控制... 本文对地震行波三向正交分量分别独立作用和联合作用下的大跨度空间网格结构的地震响应(包括结构控制点的位移、杆件内力、柱底弯矩等 )进行了数值分析 ,结果表明 :与一致地震振动相比 ,地震动的行波效应可使大跨度空间网格结构的控制点位移增大 2 1%、柱脚弯矩增大 79%、杆件内力增大 10 0 %,因此 ,在大跨度空间结构的抗震分析中必须进行详细的抗震分析。 展开更多

关键词 大跨度空间网格结构 行波效应 地震响应 杆件内力 抗震分析

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考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究 被引量：10

4

作者 刘才玮 张毅刚 吴金志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期35-39,43,共6页

为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修... 为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法。以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正。结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值。 展开更多

关键词 螺栓球节点 空间网格结构 半刚性 模态试验 神经网络 模型修正

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空间网格结构抗震分析中的阈值法理论 被引量：17

5

作者 王磊 罗永峰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期636-641,共6页

为建立空间网格结构振型遴选准则,总结了空间网格结构地震反应计算方法及其存在的问题,通过基本模型比较给出构件承剪型结构和构件轴力型结构的新概念,并指出质量参与系数法为仅适于构件承剪型结构截取振型的计算方法.针对空间网格结构... 为建立空间网格结构振型遴选准则,总结了空间网格结构地震反应计算方法及其存在的问题,通过基本模型比较给出构件承剪型结构和构件轴力型结构的新概念,并指出质量参与系数法为仅适于构件承剪型结构截取振型的计算方法.针对空间网格结构的特点,从振型能量参与的角度,引入动力功参与系数和静力功参与系数的概念,并导出了相应的计算公式,得到了空间网格结构模态遴选的理论依据,提出一种基于振型能量遴选振型的新方法(阈值法).通过多高层和单层球面网壳算例分析,验证了质量参与系数法是阈值法的退化形式,同时证明,采用阈值法时,仅选取少数主要振型,就可求得网格结构满足设计精度要求的地震反应数值解.通过与时程法的对比,进一步说明了阈值法较高的计算效率. 展开更多

关键词 空间网格结构 构件承剪型结构 构件轴力型结构 主振型 阈值法

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大跨度空间网格结构多维多点随机地震反应分析 被引量：11

6

作者 李忠献 林伟 丁阳 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第1期56-63,共8页

本文建立了三维正交地震动多点激励下大跨度空间网格结构的随机地震反应分析方法,依据现行抗震设计规范的有关规定,确定了平稳随机地震动功率谱密度的模型参数。数值仿真分析了一柱距80m的正方形平板网架分别在一维地震动或三维地震动... 本文建立了三维正交地震动多点激励下大跨度空间网格结构的随机地震反应分析方法,依据现行抗震设计规范的有关规定,确定了平稳随机地震动功率谱密度的模型参数。数值仿真分析了一柱距80m的正方形平板网架分别在一维地震动或三维地震动的一致激励、行波激励和考虑部分相干效应的随机激励下的地震反应。结果表明:考虑地震动的空间效应会很大程度地改变结构杆件的内力,其中控制杆件的内力增幅达到30%;地震动的行波效应对结构杆件内力的影响比随机地震动的部分相干效应的影响更大;三维地震作用比一维地震作用下结构杆件的内力大。由此得出结论,对于大跨度空间网格结构,必须进行多维多点地震激励下的随机地震反应分析。 展开更多

关键词 大跨度空间结构 网格结构 地震反应 随机分析 三维地震动 多点激励 功率谱

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大跨空间结构的发展——回顾与展望 被引量：157

7

作者 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期5-14,共10页

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一... 大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性屋盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法. 展开更多

关键词 空间结构 网壳结构 网格结构 大跨度建筑

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空间网壳结构风振抑制的动态矩阵预测控制分析 被引量：1

8

作者 黄真 周岱 王亮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期981-984,989,共5页

将传统预测控制方法进行改进并应用于空间网壳结构风致振动控制,采用动态矩阵预测控制理论来定义衰减函数参考轨迹,以适应空间网壳结构的风振控制特点,建立了空间网壳结构风振预测控制系统模型,采用多种结构响应反馈机制,选用典型网壳... 将传统预测控制方法进行改进并应用于空间网壳结构风致振动控制,采用动态矩阵预测控制理论来定义衰减函数参考轨迹,以适应空间网壳结构的风振控制特点,建立了空间网壳结构风振预测控制系统模型,采用多种结构响应反馈机制,选用典型网壳模型进行风荷载作用下的预测控制计算和控制效果分析.通过改变空间结构模型参数,探讨了空间网壳结构风振的动态矩阵预测控制的鲁棒性. 展开更多

关键词 空间网壳 风振 动态矩阵控制 预测模型

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空间网壳结构的稳定性分析 被引量：4

9

作者 刘锋 李丽娟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期26-29,共4页

利用几何非线性有限元方法研究了空间网壳结构的稳定性。基于Green-Lagrange应变和第二类Piola-Kirchhoff应力,推导了适合于空间网壳结构分析的三维杆件系统几何非线性刚度矩阵,在求解非线性方程时分别采用了增量法、NR迭代法、增量迭... 利用几何非线性有限元方法研究了空间网壳结构的稳定性。基于Green-Lagrange应变和第二类Piola-Kirchhoff应力,推导了适合于空间网壳结构分析的三维杆件系统几何非线性刚度矩阵,在求解非线性方程时分别采用了增量法、NR迭代法、增量迭代组合法及弧长法,比较了各种方法在求解该类问题时的效率,得到了空间网壳结构的全过程p-△曲线。 展开更多

关键词 空间网壳结构 几何非线性 稳定性

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大跨度空间网格结构风荷载数值模拟方法 被引量：14

10

作者 丁阳 郭天焓 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期766-770,共5页

根据谐波叠加法和线性滤波法的基本原理,采用MATLAB语言编写程序分别实现了常规谐波叠加法及其改进的快速傅里叶变换算法和插值算法以及线性滤波法的自回归法对大跨度空间网格结构风速时程的数值模拟,并模拟了2个工程实例的风速时程.结... 根据谐波叠加法和线性滤波法的基本原理,采用MATLAB语言编写程序分别实现了常规谐波叠加法及其改进的快速傅里叶变换算法和插值算法以及线性滤波法的自回归法对大跨度空间网格结构风速时程的数值模拟,并模拟了2个工程实例的风速时程.结果表明:对于大跨度空间网格结构,不同风速时程模拟方法计算效率从高到低的顺序依次为快速傅里叶变换算法、插值算法、自回归法和常规谐波叠加法,计算精度从高到低的顺序依次为常规谐波叠加法、快速傅里叶变换算法、自回归法和插值算法.综合考虑计算效率和计算精度,快速傅里叶变换算法最适合应用于大跨度空间网格结构的风速模拟. 展开更多

关键词 大跨度空间网格结构 风荷载 数值模拟 谐波叠加法 线性滤波法 快速傅里叶变换算法 插值算法

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预应力钢结构学科的新成就及其在我国的工程实践 被引量：29

11

作者 陆赐麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期3-10,共8页

预应力钢结构作为一门新兴的应用科学从诞生、发展、壮大到今日辉煌已经历了５０年。本文回 顾了预应力钢结构学科的发展简史以及今日取得的最新成就──预应力空间钢结构的发展过程。根据这种新结 构体系在我国近年来的工程应用情况，... 预应力钢结构作为一门新兴的应用科学从诞生、发展、壮大到今日辉煌已经历了５０年。本文回 顾了预应力钢结构学科的发展简史以及今日取得的最新成就──预应力空间钢结构的发展过程。根据这种新结 构体系在我国近年来的工程应用情况，分析了经验与教训。从促使学科健康发展的角度作者阐述了个人的观点 及建议。 展开更多

关键词 预应力 钢结构 空间钢结构 结构体系 悬索结构

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基于GMM的空间网壳结构地震响应优化控制方法与试验研究 被引量：2

12

作者 代建波 王社良 赵祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期129-135,共7页

针对地震作用下空间网壳结构的受力和变形特点,以超磁致伸缩材料为核心元件研发了适合于空间网壳结构主动控制的超磁致伸缩主动杆件,并对其进行了磁-力耦合性能测试。基于遗传算法这一先进的优化方法,对空间网壳结构中超磁致伸缩主动杆... 针对地震作用下空间网壳结构的受力和变形特点,以超磁致伸缩材料为核心元件研发了适合于空间网壳结构主动控制的超磁致伸缩主动杆件,并对其进行了磁-力耦合性能测试。基于遗传算法这一先进的优化方法,对空间网壳结构中超磁致伸缩主动杆件的布置位置进行了优化设计,并通过典型算例数值模拟及一个层网壳模型结构的振动台试验进行了优化控制效果的验证与分析。结果表明,超磁致伸缩主动杆件具有良好的作动效应,提出的优化控制方法能够较好地提高空间结构主动控制的效率,表明文中研发的超磁致伸缩主动杆件及提出的优化控制方法是有效的,能够高效、经济的实现对结构进行主动控制的目的。 展开更多

关键词 空间网壳结构 地震响应 超磁致伸缩主动杆件 优化控制 振动台试验

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风荷载下空间网格结构疲劳性能 被引量：7

13

作者 叶继红 申会谦 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期842-847,共6页

依据课题组风洞试验测得的风压时程数据,采用梁单元整体模型与壳单元局部模型相结合的方式,对风致振动响应时程进行了分析;基于热点应力法,运用雨流计数法统计了焊接球节点焊趾处热点应力循环历程;根据挪威船级社规范提供的S-N曲线,结合... 依据课题组风洞试验测得的风压时程数据,采用梁单元整体模型与壳单元局部模型相结合的方式,对风致振动响应时程进行了分析;基于热点应力法,运用雨流计数法统计了焊接球节点焊趾处热点应力循环历程;根据挪威船级社规范提供的S-N曲线,结合Miner疲劳线性累积损伤理论,计算出空间网格结构构件的疲劳损伤值.计算结果表明,对于小曲率球壳结构,结构中最先出现疲劳损伤的构件位于平均正风压与脉动风压均最大的球壳迎风面;结构中疲劳构件的疲劳损伤值随平均正风压、脉动风压的增大而增大;相同工况下,采用热点应力法对构件进行的疲劳估计相比于名义应力法更偏于安全. 展开更多

关键词 空间网格结构 风荷载 多尺度模型 热点应力法 疲劳分析

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节点刚度缺陷对柱面索撑网壳稳定性的影响 被引量：1

14

作者 曹正罡 龙振飞 +2 位作者 赵林 李展熇 孙瑛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期118-123,共6页

为研究装配式节点的初始刚度缺陷对索撑网壳稳定性能的影响,分别对各节点具有相同刚度偏差和随机刚度偏差的柱面索撑网壳进行了非线性全过程计算,分析了结构的失稳机理与破坏模式。并基于节点刚度不对称度β的概念,提出了柱面索撑网壳... 为研究装配式节点的初始刚度缺陷对索撑网壳稳定性能的影响,分别对各节点具有相同刚度偏差和随机刚度偏差的柱面索撑网壳进行了非线性全过程计算,分析了结构的失稳机理与破坏模式。并基于节点刚度不对称度β的概念,提出了柱面索撑网壳失稳模式的判别方法,为初始刚度缺陷的控制标准提供了依据。研究结果表明:对于沿两纵边支承的柱面索撑网壳,考虑节点半刚性的稳定承载力相比于理想刚接结构下降了15%;半刚接柱面索撑网壳对随机节点刚度缺陷较敏感,当随机缺陷的最大幅值为初始刚度的2%时,极限承载力相比于无缺陷的半刚接结构最多下降了36%;由于节点刚度的不对称分布,导致了柱面索撑网壳可能发生正对称失稳或反对称失稳两种模式,且当节点刚度不对称度大于1时,结构将从正对称失稳转变为反对称失稳,承载力随之下降30%左右。 展开更多

关键词 空间结构体系 柱面索撑网壳 节点刚度缺陷 失稳模式 稳定承载力

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基于空间网壳结构杆件损伤识别的传感器布置方法 被引量：1

15

作者 金恩平 王秀丽 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期111-116,共6页

传感器的布置与优化问题是目前空间网壳结构健康监测研究的热点与难点.以结构杆件损伤识别为目标,以结构杆件应力监测数据为基础,通过对空间网壳结构损伤特征、健康监测工作方式以及在静力作用下杆件内力变化特点的分析与研究,提出适合... 传感器的布置与优化问题是目前空间网壳结构健康监测研究的热点与难点.以结构杆件损伤识别为目标,以结构杆件应力监测数据为基础,通过对空间网壳结构损伤特征、健康监测工作方式以及在静力作用下杆件内力变化特点的分析与研究,提出适合于在役空间网壳结构杆件损伤识别的传感器布置原则和方法.同时也指出,该方法的应用需要先保证结构计算模型准确性,加强传感器在安装与使用过程中对不利因素影响的防范.大量数值模拟和实验研究表明,该方法简便有效,可操作性强,较好地解决了基于已测杆件应变信息来判断未测杆件的损伤问题. 展开更多

关键词 空间网壳结构 静力分析 传感器布置 损伤识别 应变

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模态理论在空间网格结构无损探伤的应用 被引量：1

16

作者 贾永峰 刘美爽 《森林工程》 2006年第2期57-59,67,共4页

空间网格结构体系整体刚度好,能够满足多种建筑结构形式的要求。但在长期服役期间,结构可能产生各种损伤。这些损伤可能导致结构整体的破坏,因此,必须及时进行结构无损探伤。本文比较详细地介绍了基于模态理论的无损探伤方法,即频率法... 空间网格结构体系整体刚度好,能够满足多种建筑结构形式的要求。但在长期服役期间,结构可能产生各种损伤。这些损伤可能导致结构整体的破坏,因此,必须及时进行结构无损探伤。本文比较详细地介绍了基于模态理论的无损探伤方法,即频率法、能量法、柔度矩阵法等。同时,介绍了国内外基于模态理论的空间网格结构无损探伤的研究进展。 展开更多

关键词 空间网格结构 无损探伤 模态理论

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含初始转角的隔震支座在双层柱面网壳结构中的隔震性能 被引量：2

17

作者 徐忠根 赵亚涛 +1 位作者 张杰 李文杰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第33期14287-14294,共8页

为了研究大跨度空间结构中存在支座转动问题,通过含初始转角的橡胶隔震支座的双层柱面网壳结构研究了水平方向上结构水平地震反应。结合通过实验得出的经验公式对橡胶隔震支座水平性能进行修正,并通过SAP2000应用动力时程分析法,在考虑... 为了研究大跨度空间结构中存在支座转动问题,通过含初始转角的橡胶隔震支座的双层柱面网壳结构研究了水平方向上结构水平地震反应。结合通过实验得出的经验公式对橡胶隔震支座水平性能进行修正,并通过SAP2000应用动力时程分析法,在考虑下部支承结构的情况,对含初始转角的橡胶隔震支座进行了参数分析。结果表明:水平地震作用下,较小转角的隔震支座的支座底部剪力峰值与加速度峰值会下降;随着转角增加,柱顶加速度峰值、隔震支座底部剪力峰值等迅速增加;而跨高比大的网壳结构会放大初始转角对结构的影响,加大结构整体的加速度峰值和结构柱的位移峰值,但限制上层网壳结构的位移峰值。因此在考虑初始转角的情况下,若需要限制网壳结构加速度或位移,设计时需要将网壳结构跨高比的放大效应纳入考虑范围。 展开更多

关键词 大跨空间结构 初始转角 隔震支座 双层网壳结构

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高温激光选区烧结聚醚醚酮/钽/铌点阵结构的力学性能研究 被引量：1

18

作者 蔡昊松 陈鹏 +5 位作者 苏瑾 王明哲 王浩则 闫春泽 王卫 史玉升 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第15期52-57,65,共7页

聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)具有极高的耐热性与优良的机械性能,适合用于航空高温环境。而利用增材制造(Additive manufacturing,AM)制备轻质点阵结构,可替代常规的实体结构,实现航空零部件的轻量化。为此,制备了PEEK/Ta/Nb复... 聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)具有极高的耐热性与优良的机械性能,适合用于航空高温环境。而利用增材制造(Additive manufacturing,AM)制备轻质点阵结构,可替代常规的实体结构,实现航空零部件的轻量化。为此,制备了PEEK/Ta/Nb复合粉末材料,通过高温激光选区烧结(High temperature–selective laser sintering,HT–SLS)增材制造技术成形PEEK/Ta/Nb三周期极小曲面Gyroid梯度点阵结构,研究了复合材料点阵结构的压缩性能并阐明了结构断裂机制。研究表明,Gyroid梯度点阵结构在单元连接处虽然可以平滑过渡,但应力最先在孔隙率较大的斜杆处产生集中,达到临界值时逐层坍塌,断裂方向呈45°角。PEEK/Ta、PEEK/Nb与PEEK/Ta/Nb的屈服强度较PEEK(1.19MPa)分别提升了23.5%、6.7%与44.5%。 展开更多

关键词 增材制造 高温激光选区烧结 聚醚醚酮 点阵结构 复合材料

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基于改进的基本效应法的网壳结构构件重要性分析方法 被引量：2

19

作者 栗云松 罗永峰 +1 位作者 郭小农 张玉建 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1599-1609,共11页

现有的网壳结构构件重要性计算方法仅考虑单根构件损伤或失效对结构的影响,未考虑构件间的相互作用和损伤的随机性。为解决这一问题,首先将基本效应法应用于构件的重要性判定中,定义了适用于网壳结构的基本效应;其次,将构件分为重要构... 现有的网壳结构构件重要性计算方法仅考虑单根构件损伤或失效对结构的影响,未考虑构件间的相互作用和损伤的随机性。为解决这一问题,首先将基本效应法应用于构件的重要性判定中,定义了适用于网壳结构的基本效应;其次,将构件分为重要构件和一般构件两类,提出试算与正式计算结合的双阶段判定方法,以提高确定重要构件的计算效率;提出基于优劣解距离法的重要性排序方法,以确定重要构件内部的相对重要性排序;由此,进一步提出了基于改进的基本效应法的网壳结构构件重要性分析方法。此外,为减小改进的基本效应法的计算量,提出适用于该方法的修正径向抽样方法。凯威特型球面网壳数值算例分析结果表明:与现有方法相比,采用该方法确定的重要构件进行抽样检测鉴定时,评定网壳极限承载力的估计误差显著降低。 展开更多

关键词 网壳结构 构件重要性 基本效应法 双阶段判定方法 重要性排序

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