鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性和可靠度分析方法研究.pdf

1、本論文針對空間混凝土框架結(jié)構(gòu)確定性分析、隨機反應分析、隨機靈敏度分析及隨機可靠度分析等相關問題進行了分析和研究.所提出的方法具有一定的理論和工程應用參考價值. 本論文主要包括以下幾個方面: 一、對結(jié)構(gòu)確定性分析,隨機性分析及可靠度分析的研究現(xiàn)狀和關鍵問題進行綜述,并簡要介紹了本論文研究的創(chuàng)新性和主要研究內(nèi)容. 二、框架結(jié)構(gòu)彈塑性分析:對現(xiàn)有空間框架結(jié)構(gòu)模型進行綜述,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,建立簡化塑性鉸長度表達式;采用合理的材料本構(gòu)關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力分析程序分析框架結(jié)構(gòu)的靜力和動力反應.為隨機模擬和隨機可靠度分析奠定基礎. 三、剪力墻結(jié)構(gòu)彈塑性分析:對現(xiàn)有剪力墻結(jié)構(gòu)模型進行綜述,采用改進多垂直桿模型基礎上,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力分析程序,并分析聯(lián)肢剪力墻的彈塑性反應. 四、框架結(jié)構(gòu)隨機模擬:在前章所提的確定性結(jié)構(gòu)分析基礎上采用分步法進行隨機抽樣,利用Mome-Carlo法進行隨機模擬.首先采用改進拉丁超立方抽樣方法產(chǎn)生結(jié)構(gòu)每次模擬過程中各部分的隨機參數(shù);以每次隨機參數(shù)為均值在梁柱截面對隨機場離散,采用中點法對截面內(nèi)各纖維單元參數(shù)進行采樣. 五、隨機參數(shù)靈敏度分析:在前章的抽樣方法基礎上,根據(jù)

4、結(jié)構(gòu)位移對參數(shù)的微分確定參數(shù)靈敏度;對有限元方程加以修改,結(jié)合Neumann級數(shù)展開求解結(jié)構(gòu)反應對各參數(shù)的隨機靈敏度.為后續(xù)工作隨機參數(shù)的選擇奠定基礎. 六、隨機結(jié)構(gòu)可靠度分析:在之前各章的基礎上,綜合應用響應面法和一次可靠度法求解已知結(jié)構(gòu)基于某種指標的可靠度.構(gòu)造響應面時的試驗設計方法采用飽和設計法,總結(jié)構(gòu)件應力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)三等級性能指標.首先采用一次響應面,求得變量參數(shù)時利用改進次序分岔法進一步剔除非重要參數(shù);之后采用