鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性和可靠度分析方法研究.pdf

1、本論文針對(duì)空間混凝土框架結(jié)構(gòu)確定性分析、隨機(jī)反應(yīng)分析、隨機(jī)靈敏度分析及隨機(jī)可靠度分析等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究.所提出的方法具有一定的理論和工程應(yīng)用參考價(jià)值. 本論文主要包括以下幾個(gè)方面: 一、對(duì)結(jié)構(gòu)確定性分析,隨機(jī)性分析及可靠度分析的研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行綜述,并簡(jiǎn)要介紹了本論文研究的創(chuàng)新性和主要研究?jī)?nèi)容. 二、框架結(jié)構(gòu)彈塑性分析:對(duì)現(xiàn)有空間框架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行綜述,提出了局部纖維模型模擬空間框架結(jié)構(gòu).綜合比較梁、

2、柱的塑性鉸公式,建立簡(jiǎn)化塑性鉸長(zhǎng)度表達(dá)式;采用合理的材料本構(gòu)關(guān)系模擬鋼筋和混凝土纖維的單軸破壞和滯回特性;建立基于增量荷載變剛度法求解的確定性靜力非線性有限元程序及動(dòng)力分析程序分析框架結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力反應(yīng).為隨機(jī)模擬和隨機(jī)可靠度分析奠定基礎(chǔ). 三、剪力墻結(jié)構(gòu)彈塑性分析:對(duì)現(xiàn)有剪力墻結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行綜述,采用改進(jìn)多垂直桿模型基礎(chǔ)上,以帶剛域平面局部纖維模型模擬連梁;采用合理的材料本構(gòu)關(guān)系模擬剪力墻垂直桿件的軸向和剪切剛度滯回特性;建立

3、增量荷載變剛度法求解的確定性靜力非線性有限元程序及動(dòng)力分析程序,并分析聯(lián)肢剪力墻的彈塑性反應(yīng). 四、框架結(jié)構(gòu)隨機(jī)模擬:在前章所提的確定性結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)上采用分步法進(jìn)行隨機(jī)抽樣,利用Mome-Carlo法進(jìn)行隨機(jī)模擬.首先采用改進(jìn)拉丁超立方抽樣方法產(chǎn)生結(jié)構(gòu)每次模擬過(guò)程中各部分的隨機(jī)參數(shù);以每次隨機(jī)參數(shù)為均值在梁柱截面對(duì)隨機(jī)場(chǎng)離散,采用中點(diǎn)法對(duì)截面內(nèi)各纖維單元參數(shù)進(jìn)行采樣. 五、隨機(jī)參數(shù)靈敏度分析:在前章的抽樣方法基礎(chǔ)上,根據(jù)

4、結(jié)構(gòu)位移對(duì)參數(shù)的微分確定參數(shù)靈敏度;對(duì)有限元方程加以修改,結(jié)合Neumann級(jí)數(shù)展開(kāi)求解結(jié)構(gòu)反應(yīng)對(duì)各參數(shù)的隨機(jī)靈敏度.為后續(xù)工作隨機(jī)參數(shù)的選擇奠定基礎(chǔ). 六、隨機(jī)結(jié)構(gòu)可靠度分析:在之前各章的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用響應(yīng)面法和一次可靠度法求解已知結(jié)構(gòu)基于某種指標(biāo)的可靠度.構(gòu)造響應(yīng)面時(shí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法采用飽和設(shè)計(jì)法,總結(jié)構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)三等級(jí)性能指標(biāo).首先采用一次響應(yīng)面,求得變量參數(shù)時(shí)利用改進(jìn)次序分岔法進(jìn)一步剔除非重要參數(shù);之后采用