平面索拱結(jié)構(gòu)可靠度計算的大系統(tǒng)方法及參數(shù)分析.pdf

1、平面預(yù)應(yīng)力索拱結(jié)構(gòu)是一種受力合理、施工快捷、形式簡潔、造型新穎的新型預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式。本論文的目的是探討索拱結(jié)構(gòu)的可靠度分析與計算方法，使之能在充分考慮索拱結(jié)構(gòu)各類設(shè)計變量不確定性影響的情況下，最大限度地利用索拱結(jié)構(gòu)的強度和剛度儲備。 本論文主要研究內(nèi)容如下： 1．索拱結(jié)構(gòu)目前的應(yīng)用情況和結(jié)構(gòu)形式分類； 2．系統(tǒng)可靠度計算的研究進展，介紹國內(nèi)外學(xué)者的研究成果和提出的各種系統(tǒng)可靠度的計算方法； 3．研究適合平

2、面索拱結(jié)構(gòu)可靠度計算的方法，應(yīng)用結(jié)構(gòu)大系統(tǒng)的觀念，將平面索拱結(jié)構(gòu)分成索、拱和撐桿三個子系統(tǒng)，再將三個子系統(tǒng)分成若干次級子系統(tǒng)，分析子系統(tǒng)間的邏輯關(guān)系；同時還研究了結(jié)構(gòu)大系統(tǒng)分解的原則； 4．結(jié)合截止枚舉法、基于隨機有限元的響應(yīng)面法、蒙特卡羅法等方法，運用荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力的干涉理論，計算平面索拱結(jié)構(gòu)的位移可靠度和承載力可靠度；在計算承載力可靠度時，先計算各個子系統(tǒng)的可靠度，在根據(jù)它們的邏輯關(guān)系推算系統(tǒng)的可靠度； 5．分析

3、預(yù)應(yīng)力的大小對結(jié)構(gòu)位移可靠度的影響，研究索拱結(jié)構(gòu)位移可靠度指標(biāo)和預(yù)應(yīng)力大小的關(guān)系，預(yù)應(yīng)力大小不同時，計算兩種位移控制情況下的結(jié)構(gòu)位移可靠度，并得出結(jié)論：預(yù)應(yīng)力的增大能很明顯地提高結(jié)構(gòu)位移可靠度，但對提高結(jié)構(gòu)物理模型的剛度幾乎沒有任何作用。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范確定性分析對結(jié)構(gòu)位移的控制要求，推算出基于可靠度分析的索拱結(jié)構(gòu)合理位移可靠度控制指標(biāo)，并進而推出了各個不同控制位移所對應(yīng)的位移可靠度控制指標(biāo)； 6．研究索拱結(jié)構(gòu)各參數(shù)對平面索拱結(jié)構(gòu)可

4、靠度的影響，當(dāng)索拱結(jié)構(gòu)的形狀、剛度比、拱的高跨比、索的垂跨比和撐桿間距變化時，平面索拱結(jié)構(gòu)的失效概率和可靠度指標(biāo)的變化規(guī)律；得到如下結(jié)論：當(dāng)拱矢高與索垂度之和不變時，結(jié)構(gòu)的可靠度基本不變，選擇較高的拱矢高比選擇較大的索垂度可靠度指標(biāo)略大；通過減小索面積來增大剛度比時，結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)下降很快，剛度比不宜太大；結(jié)構(gòu)的位移可靠度指標(biāo)和高跨比與矢跨比都基本呈線性關(guān)系；在索拱結(jié)構(gòu)中撐桿數(shù)目達到一定數(shù)量后，可靠度指標(biāo)基本不變，撐桿數(shù)目不宜過多。