低矮房屋風致結(jié)構(gòu)響應的不確定性分析.pdf

1、由于低矮房屋具有自重輕、剛度小等自身特點，使得其較易受到颶風的破壞。而我國颶風頻發(fā)的沿海地區(qū)分布著大量的低矮房屋，這些低矮房屋的破損甚至倒塌及其帶來的人員傷亡是導致風災損失巨大的重要原因。針對目前設計方法的不足，研究了風荷載引起的低矮房屋結(jié)構(gòu)極值響應的不確定性，以此為可靠度設計提供更好的依據(jù)。本文主要的研究工作如下:
　　(1)首先分析了低矮房屋的屋面風壓特性。結(jié)合其外形特性，并基于相關(guān)的結(jié)構(gòu)設計規(guī)范，初步設計了鋼結(jié)構(gòu)框架模型，并

2、以檁條為例簡述了初步設計過程。繼而使用結(jié)構(gòu)設計軟件SAP2000建立了有限元模型，并對其進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。進而導入處理后的實驗風壓數(shù)據(jù)進行了結(jié)構(gòu)時程分析;
　　(2)以提取出的底柱軸力響應時程為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，研究了其極值分布、偏度和峰度的概率模型，并尋找出這兩個參數(shù)與極值分布各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。繼而計算了極值分布參數(shù)的聯(lián)合概率分布。最后結(jié)合響應數(shù)據(jù)均值和標準差的隨機特性計算了特定分位點下的極值響應分布，分析了其不確定性。
　

3、　通過以上研究，得出如下結(jié)論:
　　(1)屋面風壓以負壓為主，且具有非高斯特性，結(jié)構(gòu)響應也具有非高斯特性，Hermite模型對極值分布的擬合效果較好。偏度和峰度系數(shù)分別符合正態(tài)分布和對數(shù)正態(tài)分布，并發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗模型能對極值I型分布兩參數(shù)與偏度峰度之間的函數(shù)關(guān)系進行較好的描述;
　?。?)綜合考慮結(jié)構(gòu)響應的前四階矩，建立了特定分位點下的極值響應分布函數(shù)。以底柱44為例，發(fā)現(xiàn)當置信水平為90％時，其軸力極值在均值處的置信區(qū)間為(27