基于神经网络的受损网架结构承载力预测
2022-10-21方益敏
科学技术创新 2022年28期
李 颖,乔 栋,方益敏
(1.河北建筑工程学院土木工程学院,河北 张家口 075000;2.山西大同大学建筑与测绘工程学院,山西 大同 037003)
概述
近年来,我国空间网架结构迅速发展,广泛应用于各类公共、工业建筑领域,如大型体育场馆、车站、厂房等。由于其具有平面布置灵活、空间造型美观、刚度大、抗震性能佳等优点,已成为大跨度屋盖中最普遍的一种结构形式。但结构在施工、服役期间受到施工不当、偶然荷载以及材料老化等各种因素耦合作用影响,必然会造成损伤累积,导致结构抗力衰减,甚至一些关键部位发生破坏后,结构很可能在短时间内发生连续性倒塌[1]。一旦倒塌,将会带来严重的人员伤亡和财产损失。例如2007 年10 月,黑龙江一网球馆在施工过程中,网架突然发生整体坍塌,造成2 人死亡,8 人不同程度受伤[2]。2018 年4 月山西长治某煤棚钢网架施工过程中发生倒塌事故造成4 人死亡。随着结构倒塌事故日渐增多,结构倒塌问题受到了国内外工程界的关注。国内外学者相继开展工作,提出许多分析和建议,进行了大量结构倒塌试验[3-5]。但目前空间结构的倒塌和极限承载力研究多针对初期设计阶段,而在施工服役期间结构构件的损伤不可避免,故在结构局部损伤后正确地预测结构的极限承载力,防止结构倒塌非常必要。因此,以一正放四角锥网架结构为研究对象,从支承形式、高跨比、损伤位置分析对受损网架结构极限承载力的影响;提出了基于神经网络的受损网架结构极限承载力预测模型,以期在实际工程中为空间网架结构安全监测与评估鉴定中提供参考依据。……
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