杆系结构的拓扑易损性分析
2012-02-13刘文政叶继红
振动与冲击 2012年17期
刘文政,叶继红
(东南大学 混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京 210096)
建筑结构在规定的设计使用年限内应满足安全性、适用性和耐久性要求,同时在偶然事件发生时及发生后,仍能够保持必需的整体稳定性[1]。除此之外,结构在遭受到设计阶段无法估计的意外荷载或作用时,不应发生与其不相称的失效或垮塌,即结构应具有鲁棒性[2]。例如1968 年伦敦 Ronan Point公寓的倒塌[3]、2001年纽约世贸大厦的倒塌[4]及2004年法国戴高乐机场候机厅顶棚的倒塌[5]均由意外荷载作用下局部单元失效引起的,表明结构缺乏必要的鲁棒性。
现阶段对结构鲁棒性的要求多从概念设计的角度、依据工程经验加以把握。如采用合理的结构体系、增加结构的延性、加强构件之间的连接、增加冗余度等,但缺乏必要的理论基础[6]。为了研究结构的鲁棒性,一些学者从鲁棒性相反的方面,即易损性进行研究。易损性是指结构对相对较小的损伤、摄动或改变产生不成比例的较大破坏后果的敏感性,它反应了结构对于意外损伤的承受能力[7],其含义包含三个方面:系统所承受的作用及其对系统引起的损伤、结构保持完整的能力、损伤引起的后果。易损性可以分为三种,即内在易损性、与特定作用相关的易损性、整体易损性[8]。Lind[9]采用概率的方法计算结构的易损性,将其定义为损伤系统的失效概率与完整系统的失效概率的比值。Augusti[10]将易损性定义为结构对损伤的敏感度,即为达到或超越损伤的条件概率。……
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