柔性預(yù)張力結(jié)構(gòu)的構(gòu)件長度誤差敏感性分析.pdf

1、預(yù)應(yīng)力是索桿張力結(jié)構(gòu)的最基本結(jié)構(gòu)特性，承擔(dān)著提供結(jié)構(gòu)剛度和保證結(jié)構(gòu)形態(tài)穩(wěn)定性的作用。作為一類預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，構(gòu)件長度誤差(即索長和桿長誤差，以下簡稱為“長度誤差”)是造成索桿張力結(jié)構(gòu)初始形態(tài)和初始預(yù)張力偏差的最主要因素。如何有效地控制長度誤差效應(yīng)是該類結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是施工張拉設(shè)計的關(guān)鍵問題。本文主要圍繞索桿張力結(jié)構(gòu)的構(gòu)件長度誤差效應(yīng)，開展了以下三方面的研究工作。
　　 第一、本文給出了構(gòu)件長度誤差效應(yīng)(包括預(yù)張力偏差和形狀偏差)分析

2、問題的數(shù)學(xué)描述，利用不需建立整體剛度矩陣的動力松弛法來進(jìn)行求解，且采用了懸鏈線索單元模型及其精確協(xié)調(diào)方程以確保計算精度。建立了反映預(yù)張力偏差和長度誤差關(guān)系的敏感性矩陣。提出了一種工程中主動張拉索的選取方法?？紤]到結(jié)構(gòu)的實際施工成形是以張拉索索力來控制的情況，進(jìn)一步基于牛頓法提出了存在索力約束條件的長度誤差效應(yīng)求解策略，指出了能否有效控制長度誤差效應(yīng)是評價張拉索方案合理性的重要依據(jù)。
　　 第二、針對柔性預(yù)張力索桿體系在施工張拉過

3、程中的長度誤差敏感性問題，本文采用了Sobol基于方差的敏感性分析方法來進(jìn)行分析。利用所推導(dǎo)的長度誤差敏感性矩陣的解析表達(dá)式，對兩個不同的索桿張力結(jié)構(gòu)各階長度誤差的敏感性指標(biāo)進(jìn)行了計算和分析，比較了不同張拉方案對結(jié)構(gòu)初始預(yù)張力的影響。文中還對采用Sobol法進(jìn)行長度誤差敏感性分析的優(yōu)缺點和有效性進(jìn)行了討論。
　　 第三、面向索桿張力結(jié)構(gòu)的實際預(yù)張力狀態(tài)評判及其預(yù)張力偏差調(diào)整問題，基于遺傳算法提出了索桿張力結(jié)構(gòu)最不利索長誤差組合的