【摘 要】
:
轻钢门式刚架结构已经广泛应用于工业与民用建筑中,在遭遇强风荷载作用时结构容易遭到破坏,导致高额的经济损失。目前的抗风研究主要集中在50年重现期风荷载下的结构弹性抗风设计,而未关注罕遇强风下(重现期远大于50年)结构的弹塑性极限抗风性能,采用常见的增量动力分析方法,确定极限抗风承载力效率太低,计算时间过长。针对该问题,本文结合风荷载分布的随机性和不完全相关性的特点,提出了基于静力安定理论的刚性结构极
【基金项目】
:
国家自然科学基金“罕遇强风作用下的大跨轻钢结构弹塑性抗风性能概率评价”(52078088);
论文部分内容阅读
轻钢门式刚架结构已经广泛应用于工业与民用建筑中,在遭遇强风荷载作用时结构容易遭到破坏,导致高额的经济损失。目前的抗风研究主要集中在50年重现期风荷载下的结构弹性抗风设计,而未关注罕遇强风下(重现期远大于50年)结构的弹塑性极限抗风性能,采用常见的增量动力分析方法,确定极限抗风承载力效率太低,计算时间过长。针对该问题,本文结合风荷载分布的随机性和不完全相关性的特点,提出了基于静力安定理论的刚性结构极限承载力的概率分析方法,能够明显提高计算效率,并以门式刚架为例,阐述应用此方法计算结构抗风极限承载力的具体计算过程。主要内容和结论如下:(1)对安定理论进行论述,明确依据安定理论计算结构极限承载力的计算方法,确定将塑性应变能以及计算不收敛作为结构安定的判断依据。采用此方法计算集中力作用下门式刚架的极限承载力,验证了此方法的适用性。并研究了加载波形、循环次数、加载初始值、加载历程对结构安定性的影响,验证结构安定性与加载路径无关的特性。(2)针对风荷载存在随机性以及空间荷载分布形式存在不完全相关性的问题,基于静力安定定理,提出考虑风荷载随机性及分布模式不完全相关性的刚性结构抗风承载力的概率性评价方法。该方法的原理是:采用随机模拟的方法生成多组风荷载时程样本,对多样本进行弹性分析得到结构关键响应对应的多个最不利风荷载分布模式,进一步采用静力安定理论计算每组最不利荷载分布模式下的结构抗风极限承载力,对多样本结果进行统计分析,得到结构抗风极限承载力的概率分布。经与增量动力分析法对比,此方法计算结果精度较高,计算效率明显提高,并以门式刚架结构为例,阐述了该方法的具体计算过程。(3)为快速得到结构抗风极限承载力的平均值,提出采用荷载响应相关系数法得到结构关键位置响应出现最大值时对应的最有可能出现的最不利荷载分布模式,此荷载分布模式是所有可能出现的最不利分布形式的平均分布模式,用此荷载分布模式对结构进行静力安定计算,得到风荷载作用下结构极限承载力的平均值。以门式刚架结构为例,根据荷载响应相关系数法确定的最不利荷载分布模式,利用安定定理计算得到的结构极限承载力平均值,与多样本计算得到的抗风极限承载力平均值吻合较好。
其他文献
交通预测在智能交通系统(ITS)中起到了十分重要的作用。现代城市正在逐步发展变成智慧城市。准确的交通预测可以在很大的程度上帮助人们进行路线规划,指导车辆调度,减轻交通拥堵,实现交通控制策略和道路基础设施设置。交通预测的目的是在给定历史交通状态序列和实际道路网络的情况下,预测交通网络中的未来交通状态。由于在线导航服务、拼车和智慧城市项目的普及,交通预测问题最近引发了越来越多人的关注。由于道路交通状态
在我国绿色交通发展的大背景下,交通管理部门需要快速地分析并评价路网各道路的骑行状况,以便实施针对性的整改措施。基于共享单车实际骑行数据,本文对自行车骑行轨迹与路段骑行状况进行了分析,研究了骑行轨迹数据的清洗、降噪处理和匹配方法,并利用处理后的骑行数据实现道路骑行质量的分析评价,为自行车骑行道路环境的改善提供数据依据。本文的主要研究内容如下:(1)问题的分析及研究思路的形成。分析了骑行轨迹数据中体现
为顺应全球化的历史潮流,整合经济要素和发展资源,我国与14个国家签署了区域全面经济伙伴关系协定(RCEP)。打造RCEP成员国之间高质量产业链供应链,亟需安全稳定的运输物流战略大通道的有力支撑。RCEP成员国涵盖欧亚大陆和太平洋的部分区域,铁海联运最适合作为连接各国的合作纽带。当前铁海联运仍以点对点为主要组织方式,为了向成本低、稳定性高、流通便利的方向升级,铁海联运亟需向网络化的组织方式升级,进而
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指出,要"促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式,壮大经济发展新引擎"。目前来看,中国制造业已经在总量和发展速度上领跑全球,但制造业质量、效益以及数字化转型相较发达国家而言仍有不小的发展空间。以中国一汽等为代表的中国优秀制造业企业,抓住全球制造业数字化转型的大趋势,积极推动研发、产
随着城市土地的不断开发利用和机动车辆的不断增多无序的项目建设越来越成为诱发城市交通问题的重要因素。因此项目建设的审批工作需要引起关注。项目建设的交通影响评价在均衡城市土地的利用开发和交通设施的建设、优化城市的资源配置、完善新建或改扩建项目周围的交通服务水平方面均发挥重要的作用。本文对存在的技术问题进行了力所能及的改进,以促进建设项目交通影响评价作用的发挥并改善城市交通状况。在实际从事商业金融服务业
在地铁隧道左右线间设置的地铁停车线隧道,可以有效提升地铁服务效率,便于地铁运营管理。实践中,地铁停车线隧道具有跨度大、断面类型多等特点,因而存在施工方法转换频繁、对地层扰动大等问题。“确保停车线隧道结构自身安全及周边环境安全”是这类隧道施工的重点与难点。本文依托于北京地铁12号线中的三元桥站~芳园里站区间停车线建设工程,采用理论研究、数值仿真模拟和现场测试等研究手段,对大跨复杂地铁停车线隧道结构施
随着我国资源开发和交通基础设施建设等工程重心向西部转移,深长隧道的修建必不可少,首选采用TBM工法。目前,TBM隧道施工过程中选择和调整掘进参数基本上依靠人为经验,在复杂地质条件下,掘进参数无法达到掘进效率、掘进成本等多个目标的最优解,导致掘进效率降低,掘进成本增加,造成不必要的资源浪费。因此,需要研究在复杂地质状况时TBM掘进参数多目标优化方法,为实际工程提供指导。论文在广泛调研TBM掘进参数、
交通运输在城市空间利用和土地建设中发挥重要作用,对中心城区而言这种影响尤为明显。有轨电车是阿尔及利亚塞提夫市的一种新型交通方式,对广大市民而言,投入运营未满两年时间。如何评估这一交通方式对城市的影响,对于未来城市交通规划具有重要的理论和现实意义。本文针对有轨电车对阿尔及利亚塞提夫市的影响开展研究。本文尝试通过对既有交通工具的技术特征进行比较,通过调查阿尔及利亚塞提夫市的有轨电车的运行情况情况,并构
近年来,中国铁路在持续提升路网建设规模和建设质量的同时,深入贯彻新发展理念,勇于创新实践,将智能铁路列为重要的发展方向。目前高速铁路普遍采用精度要求高的无砟轨道铺设,由于铁路建造智能化程度不高,过程数据深化应用不够,管理模式以传统建造管理模式为主,在作业过程中存在较大的人工干预等因素造成难以消除的质量安全隐患,因此,需要将无砟轨道铺设与信息技术多领域跨学科结合,实现数据充分集成共享,有效指导施工建
为适应国家新型城市化发展,实现城市交通系统的优化,导向运输列车应运而生。作为一种新型的交通工具,导向运输列车结合了城市轨道交通与路面交通的优势,具备建设周期短、客运量大、低地板、节能环保、成本低等优点,未来将在城市交通领域发挥极大的作用。导向运输列车依靠车载各类传感器识别路面虚线实现循迹行驶,目前列车采用两套设备分别用于定位和循迹,导致成本较高;另外目前国内外对导向运输列车的循迹研究对横向偏移跟踪