大跨空間網格結構形狀敏感性分析.pdf

1、大型空間網格結構是容納高密度人群的大型建筑物，是與建筑表現(xiàn)密切相關的“形狀抵抗型”空間結構。近年來，大型公共建筑的局部或整體結構倒塌事故屢有發(fā)生，嚴重影響了生命財產安全乃至社會安全。從突發(fā)事件中確保人員安全的角度來說，結構敏感性分析和冗余度評價是這類結構的一個極其重要的問題。
　　 結構敏感度分析是指用響應函數來描述結構行為與設計參數之間的關系，通過控制一系列的設計參數來進行結構反應變動率的測量計算，它是當前計算力學和結構工程領

2、域的主要研究方向之一。本文根據大跨空間網格結構特點，基于空間梁單元有限元法，進行矩陣推導和響應計算，得到一種精確的形狀敏感性分析方法，文中給出了詳細的推導過程。該方法實質上采用的是線性分析，結合現(xiàn)行規(guī)范進行有關計算具有高效易行的特點，使倒塌控制設計便于工程應用。
　　 結構的整體性能是由冗余特性、延性和強度條件等多因素綜合決定的。當結構為一線性系統(tǒng)時，冗余特性便成為主導性的能力因素，圍繞冗余特性進行研究也就顯得合理自然。本文計算

3、的冗余度是采用的P．C．Pandy冗余度方法，即定義冗余度與其結構單元的敏感性成反比，結構反應敏感性采用的是形狀敏感性分析理論。
　　 本文對7種凱威特型單層球面網殼進行敏感性分析和冗余度評價，分別考慮了不同跨度、不同矢跨比的K8型和K6型單層網殼。通過改變結構桿件截面，考察K8型單層網殼結構在桿件截面不同時的冗余度分布；此外，比較相同跨度、不同矢跨比的K6型單層網殼結構在豎向荷載下的標準結構總冗余度。研究結果表明：結構敏感性分