大跨度空间网壳结构鲁棒性.pdf

《大跨度空间网壳结构鲁棒性.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、２０１６年第１７期（总第１９４期）江西建材建筑与规划设计大跨度空间网壳结构鲁棒性■周彪，卢森■江西理工大学，江西赣州３４１０００摘要：本文运用鲁棒Ｈ∞控制理论对大跨度空间网壳结构鲁棒性展开了分析，础上，利用ＭＡＴＬＡＢ编程则能够获得系统的Ｈ∞范数和鲁棒性指标。从而为关注这一话题的人们提供参考。２．３１构件截面对鲁棒性的影响关键词：大跨度空间网壳结构鲁棒性鲁棒Ｈ∞控制理论通过分析发现，随着构件截面的增大，网壳结构的鲁棒性将随之增大。在构件截面从１４０ｍｍ４ｍｍ提升至１５９ｍｍ６ｍｍ时，结构鲁棒性随着建筑行业

2、的不断发展，大跨度空间网壳结构在建筑设计中得将增强５５２％，能够达到０９９。所以，通过增加构件的截面，将能使网到了更多的应用。而在设计该结构时，还要做好结构的鲁棒性分析，以壳结构的整体刚度和承载力储备得到增强，并且也能够使结构的整体免因设计问题导致结构存在缺陷，从而有效预防大跨度空间网壳结构稳定性和冗余度得到提升，继而使结构鲁棒性得到增强［２］。但随着构坍塌事故的发生。因此，相关人员有必要对大跨度空间网壳结构鲁棒件截面的不断增加，结构鲁棒性的增强效率也将逐渐降低。性分析问题展开探讨，以便更好的促进建筑行业的

3、发展。２３２结构跨度对鲁棒性的影响１结构鲁棒性的概念分析结构跨度对网壳结构鲁棒性的影响可以发现，如果构件截面所谓的结构鲁棒性，其实指的就是结构的整体性、牢靠性、易损性相同，大跨度的网壳结构的鲁棒性要弱于小跨度网壳结构鲁棒性。在和连续性等性能。在不同的研究领域，有关鲁棒性的解释并不相同。构件截面为１４０ｍｍ４ｍｍ的条件下，相较于跨度为４０ｍ的网壳结构，在建筑结构学科中，鲁棒性指的则是结构在出现偶然局部损伤情况下，结构跨度为６０ｍ的网壳结构鲁棒性要弱１２２％。因此，与小跨度空间结构避免产生不相称破坏的能力。

4、按照ＳＣＯＳＳ报告中的定义，如果结网壳结构相比较，大跨度空间网壳结构的鲁棒性会更弱。构能够承受不严重偶然事件带来的损伤，并且不发生失效后果，就可以２．３３结构矢跨比对鲁棒性的影响认为结构是鲁棒的。所谓的不严重偶然事件，则是能够给结构带来偶在网壳结构跨度固定的情况下，单层网壳结构的矢跨比ｆ／Ｌ越大，然损失的突发事件，能够引起结构性能劣化或退化，不同于长期积累效其鲁棒性将越强。相较于结构矢跨比为１／３的网壳结构，矢跨比为１／７应作用下的损失。所谓的失效后果，则是结构在因局部损伤或整体破的网壳结构的鲁棒性将弱７０％

5、。而改变构件截面，也无法使结构鲁棒坏而出现严重结构破坏的情况下，导致的直接经济损失、间接经济损失性得到明显改善［３］。分析原因可以发现，如果网壳结构矢跨比较小，和其他影响。其承受外力时的供的效应将无法得到较好的发挥，所以结构只能依靠２大跨度空间网壳结构鲁棒性剪力和弯矩进行荷载的传递，因此容易发生结构失稳问题。２．１大跨度空间网壳结构２．３４网格形式对鲁棒性的影响所谓的空间网壳结构，其实就是一种与平板网架类似的空间杆系在网壳结构的跨度、矢跨比和构件截面都已经确定的情况下，不同结构。该结构要以杆件为基础，然后按一

6、定规律组成网格。由于网壳形式的网壳结构拥有的鲁棒性不同。相较于肋环斜杆型网络形式，凯结构是按壳体结构布置的空间构架，所以其具有杆系和壳体的性质。威特型网络形式具有较强的鲁棒性。而使用相同的钢量，肋环斜杆型从结构传力特点行来看，主要将通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力网壳结构的鲁棒性将为凯威特型网壳结构的２３倍。想要使两种网格逐点传力。就目前来看，网壳结构主要包括单层网壳结构、预应力网壳形式的鲁棒性相同，则需要使用约１７９倍的钢量进行肋环斜杆型结构结构和板锥网壳结构等。大跨度空间网壳结构则是具有较大跨度空间的

7、建设。分析导致该情况出现的原因可以发现，凯威特型网壳结构采的网壳结构，与普通建筑结构一样具有结构鲁棒性问题。因为个别结取的是三角形网格，并且网格得到了均匀划分，所以具有较好的受力能［１］构构件失效，大跨度空间网壳结构也会出现整体倒塌事故。在分析力，可以有效抵抗外部不确定因素的干扰。而肋环斜杆型结构的网格大跨度空间网壳结构鲁棒性时，可以肋环斜杆型和凯威特型单层球面尺寸没能得到均匀分布，大多数构件将在结构中央集中，以至于结构布网壳结构为例。而结构跨度可设为Ｌ，矢量高为ｆ，使用的构件为圆管置容易出现突变。其使用的网格

8、为四边形结构，本身具有一定的可变截面钢材，弹性模量为２０６１０１１Ｎ／!，阻尼比为００２。在计算结构［４］性。虽然通过增加斜杆增强了结构的整体性，但是结构的受力性能鲁棒性时，可以使用两单元模拟构件，并且只对钢材的弹性状态进行考仍然不足。由此可知，网格形式对网壳结构鲁棒性也将产生重要的影虑。响。２．２网壳结构鲁棒性分析方法２．３５结构构件对鲁棒性的影响在对网壳结构鲁棒性进行定量评