結(jié)構(gòu)魯棒性的量化研究.pdf

1、魯棒性在工程結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌領(lǐng)域中一個(gè)重要的概念，各國(guó)規(guī)范中要求結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成魯棒的以抵抗意外事件導(dǎo)致的連續(xù)性倒塌，但都只停留在定性要求層面。盡管目前存在很多結(jié)構(gòu)魯棒性量化指標(biāo)，但并沒(méi)有一個(gè)普遍接受的指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)魯棒性進(jìn)行衡量，這主要是魯棒性的意義在不同學(xué)者中被不同的使用所致。
　　本文對(duì)與結(jié)構(gòu)魯棒性相關(guān)的概念進(jìn)行辨析，建立了半確定性魯棒性評(píng)估框架體系。在特定事件作用下結(jié)構(gòu)本身的不確定性（即材料屬性和幾何尺寸的變異性）被忽略，而通過(guò)發(fā)生

2、概率密度函數(shù)來(lái)考慮不同事件的不確定性。本文中結(jié)構(gòu)魯棒性是從其反面，即結(jié)構(gòu)易損性來(lái)進(jìn)行研究的。將結(jié)構(gòu)視為離散構(gòu)件的集合體，則相應(yīng)的，結(jié)構(gòu)易損性可由構(gòu)件易損性通過(guò)集合理論得到。依據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)易損性貢獻(xiàn)程度的不同，引入基于承載力的構(gòu)件重要系數(shù)作為構(gòu)件易損系數(shù)的權(quán)重系數(shù)，并進(jìn)一步得到魯棒性指標(biāo)。
　　本文針對(duì)桁架結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分別提出適用的構(gòu)件重要系數(shù)和構(gòu)件易損系數(shù)。對(duì)于桁架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件重要系數(shù)可以通過(guò)增量荷載法計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中可以得到

3、不同構(gòu)件失效所導(dǎo)致的失效場(chǎng)景和構(gòu)件間的拓?fù)潢P(guān)系。由于僅存在軸力，桁架的構(gòu)件易損系數(shù)可以在應(yīng)變層次定義；對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，構(gòu)件重要系數(shù)通過(guò)Pushover方法來(lái)計(jì)算，僅考察結(jié)構(gòu)極限承載力的變化而忽視其復(fù)雜的失效場(chǎng)景。由于鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)力分布的復(fù)雜性，構(gòu)件易損系數(shù)需要從內(nèi)力層次考慮拉（壓）彎剪復(fù)合受力的破壞準(zhǔn)則來(lái)定義。
　　為闡述本文魯棒性指標(biāo)的用法，設(shè)計(jì)了4個(gè)桁架結(jié)構(gòu)和5個(gè)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，分析比較了各結(jié)構(gòu)中構(gòu)件重要系數(shù)和構(gòu)件