齊次廣義屈服準(zhǔn)則與結(jié)構(gòu)極限承載力研究.pdf

1、極限承載力是衡量工程結(jié)構(gòu)整體安全性的重要指標(biāo),其數(shù)值求解方法及其應(yīng)用是結(jié)構(gòu)安全性研究中的熱點(diǎn)課題。目前,極限承載力數(shù)值求解方法主要有彈塑性增量分析法(EPIA)、數(shù)學(xué)規(guī)劃法和彈性模量調(diào)整法(EMAP),后者具有理論簡(jiǎn)潔、求解高效的特點(diǎn)。本課題組在傳統(tǒng)EMAP基礎(chǔ)上,提出了彈性模量縮減法(EMRM),根據(jù)廣義屈服函數(shù)定義單元承載比,利用單元承載比均勻度和基準(zhǔn)承載比建立高承載比單元的動(dòng)態(tài)判別準(zhǔn)則,進(jìn)而結(jié)合變形能守恒原則建立自適應(yīng)彈性模量調(diào)整

2、策略,據(jù)此模擬工程結(jié)構(gòu)在受力過程中的損傷和內(nèi)力重分布,為結(jié)構(gòu)極限承載力分析和安全評(píng)估提供了良好的研究基礎(chǔ)。本文在課題組研究成果基礎(chǔ)上,進(jìn)一步針對(duì)在不同內(nèi)力組合下廣義屈服準(zhǔn)則的齊次化、模型計(jì)算參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力的影響規(guī)律、EMRM在變電構(gòu)架中的工程應(yīng)用等問題開展了以下研究工作:
　　(1)提出了廣義屈服函數(shù)的齊次化方法,建立了矩形截面和工字型截面的齊次廣義屈服函數(shù)(HYGF),從根源上克服了傳統(tǒng)非齊次廣義屈服函數(shù)在EMAP極限分析

3、應(yīng)用中存在的缺陷,并給出了有針對(duì)性的建議。
　　(2)根據(jù)“3內(nèi)力”(軸力和雙向彎矩)和“全內(nèi)力”(軸力、雙向彎矩、雙向剪力、扭矩和翹曲力矩)的HYGF,對(duì)比研究了不同的內(nèi)力組合方式對(duì)剛架結(jié)構(gòu)極限承載力的影響,建議在剛架結(jié)構(gòu)極限承載力分析中采用“3內(nèi)力”廣義屈服函數(shù)。
　　(3)對(duì)比研究了網(wǎng)格密度、收斂容差、荷載增量步等計(jì)算參數(shù)對(duì)EPIA與EMRM的影響規(guī)律,給出了EPIA與EMRM在結(jié)構(gòu)極限承載力分析中相應(yīng)計(jì)算參數(shù)的取值建