基于响应面法的单层球壳简谐

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1、第24卷第1期建筑科学与工程学报Vol.24No.I2007年3月JournalofArchitectureandCivilEngineeringMar.2007文章编号:1673-2049(2007)01-0007-05基于响应面法的单层球壳简谐荷载下的破坏形式判别包伟‘，叶继红，，沈世钊“(1.东南大学土木工程学院，江苏南京210096;2.哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要:为了减小单层球面网壳在简谐荷载作用下的破坏形式判别中的计算量，避免反复试算，节约后处理时间，提出了利用响应面法计算结构可靠指标从而判别失效类型的方法:利用响应面法计算单层球面网壳在简谐荷载下基

2、于位移失效模式的可靠指标;建立可靠指标和破坏形式之间的明确对应关系;获得判别单层球面网壳破坏形式的量化指标。研究表明，该方法能够准确地判别出结果，并具有高效率和实用性。关键词:单层球壳;响应面法;破坏形式;简谐荷载;可靠指标中图分类号:TU312.1文献标志码:AFailureTypesIdentificationofSingle-layerSphericalShellsUnderHarmonicLoadsBasedonResponseSurfaceMethodBAOWei'，YEJi-hong'，SHENShi-zhao2(1SchoolofCivilEngineering,Southeas

3、tUniversity,Nanjing210096，Jiangsu,China;2.SchoolofCivilEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090，Heilongjiang,China)Abstract:Inordertoreducecalculatingworkloadoffailuretypesidentificationofsingle-layersphericalshellsunderharmonicloads，avoidrepeatingcalculationandsaveafter-treatmenttime,re

4、liabilityindexeswereproposedtodeterminefailuretypeofstructurebyusingresponsesurfacemethodandthespecificstepincludedthreeaspects.Firstly,reliabilityindexeswhichaccordtotheresponsesurfacemethodofsingle-layersphericalshellbasedondisplacementfailuremodewerecalculatedunderharmonicloads.Furthermore,thespe

5、cificcorrespondingrelationsbetweenreliabilityindexesandfailuretypeswereestablished.Finally,thequantitativeindexeswereprovidedtodeterminefailuretypesofstructureofsingle-layersphericalshell.Theresearchshowsthatthemethodcandeterminefailuretypesaccuratelyandiseffectiveandpractical.Keywords;single-layers

6、phericalshell;responsesurfacemethod;failuretype;harmonicload;re-liabilityindex缺陷敏感性结构，几何非线性、材料非线性对结构的0引言影响都比较明显，其破坏形式、破坏机理一直是研究近年来，单层网壳结构在动荷载下的失效机理的热点。单层球面网壳为正高斯曲率，在荷载作用问题日益受到广大研究者的关注。网壳结构是一种下大部分杆件处于压弯状态，因此稳定问题就越发收稿日期2007-01-06荃金项目国家自然科学基金重点项目(50338010)作者简介:包伟(1982-)，男，江苏镇江人，工学硕士研究生，E-mail:hello.bao

7、)126com.建筑科学与工程学报2007年突出。由于稳定问题参与其中，单层球面网壳结构算出目标函数值，即可求出可靠指标。文献[4]中给在动荷载作用下可能发生的破坏形式有:①动力失稳出了响应面法的计算流程:倒塌;②塑性变形过大为主要原因的强度破坏;③由(1)假定初始迭代点x(1)=(x,l>,xs)}...,x二‘’)，于结构的塑性开展导致结构刚度削弱和几何非线性一般取均值点。导致的结构二阶变形两