浙江省自然科学基金(Y1110438)
- 作品数：14 被引量：53H指数：5
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- 刚性索穹顶结构的近似优化与性能分析被引量：6
- 2011年
- 针对索穹顶结构脊索容易退出工作、施工技术要求高、边环梁压力大等问题,给出一种把脊索换成刚性构件而成的刚性索穹顶结构,并采用均匀设计方法对刚性索穹顶结构进行近似优化分析.选用U12(37)均匀设计表,以一个跨度为60 m,承受轴对称均布荷载作用的肋环型刚性索穹顶结构为例进行分析,建立结果指标与设计参数之间的近似函数关系,获得近似优化的刚性索穹顶,并通过极值分析证明结果的可靠性.在此基础上,通过与相应索穹顶结构的分析比较,结果表明,刚性索穹顶结构具有上弦构件受拉、安装时只需张拉斜索,当向下荷载增大时,边环梁压力将逐渐减小.
- 吴慧岑迪钦高博青
- 关键词：索穹顶结构性能比较
- 基于H_∞理论的结构鲁棒性分析被引量：9
- 2012年
- 基于H∞理论,提出一种定量评价结构鲁棒性的新方法。采用状态空间模型描述结构系统,基于H∞最优,采用系统传递函数的H∞范数作为结构鲁棒性的定量评价指标。对线性系统,分离刚度矩阵的不确定性,给出了H∞结构鲁棒性指标的计算方法;对非线性系统,引入L2性能准则表达鲁棒性。通过单自由度体系和桁架结构,明确了鲁棒性指标的物理意义,分析影响结构鲁棒性的因素。结果表明:基于H∞理论的结构鲁棒性指标代表了结构稳态振动反应的最大振幅与干扰幅值之比,可以反映外部干扰和结构内部的不确定性与结构的响应是否成比例;提高结构整体承载力储备、耗能能力以及关键构件的冗余度可以增强结构的鲁棒性;且H∞鲁棒性指标对结构参数变化较为敏感。
- 张成吴慧高博青董石麟
- 关键词：鲁棒性H∞控制冗余度
- 刚性索穹顶的静力性能与可靠性灵敏度分析
- 2013年
- 针对索穹顶结构形式单一和上弦脊索易退出等欠缺,提出一种正方形刚性索穹顶结构,该结构与张弦梁相比,在跨中净高上具有优势.以一个跨度为48m,矢跨比为1/16的正方形刚性索穹顶结构为例进行性能研究,采用基于正交设计响应面的Monte Carlo法,对其进行双随机下的可靠性灵敏度分析,并与相同跨度和矢跨比的张弦梁结构比较.结果表明,在相同荷载作用下,正方形刚性索穹顶结构的最大位移要小于张弦梁结构;在位移控制下,刚性杆件截面积和荷载对正方形刚性索穹顶结构失效较为敏感;刚性杆件截面积、荷载和外圈斜索的预应力水平对张弦梁结构失效较为敏感.
- 高博青岑迪钦吴慧
- 关键词：张弦梁结构结构性能
- 基于动力推覆方法的储液罐抗震分析被引量：3
- 2013年
- 为有效评估储液罐在弹塑性阶段的抗震性能,经凝聚流体域压力自由度,建立流固耦合系统的等效动力方程,然后合并同频振型并基于广义逆理论导出谱加速度-谱位移性能曲线的投影方程,并通过控制谐波参数实现流固耦合系统的单向动力推覆,以此确定性能曲线并作为储液罐的单自由度广义本构模型。时程分析表明:上述广义本构模型的滞回曲线及时程结果与流固耦合系统吻合良好,罐体刚度均呈渐近退化。该文方法与静力推覆分析的计算耗时大致相仿,消除了特征节点对性能曲线的影响,并可考虑弹塑性阶段内罐体抗力分布的改变。
- 杨宏康高博青
- 关键词：储液罐弹塑性
- 基于H_∞理论的网壳结构鲁棒性分析被引量：3
- 2013年
- 为了分析网壳结构的鲁棒性,基于H∞鲁棒控制理论,采用系统传递函数的H∞范数为结构鲁棒性定量评价指标,通过参数分析,研究几何参数、网格形式对单层网壳结构鲁棒性的影响.针对常见的凯威特型单层网壳结构,通过概念移除构件,分析构件的重要性,进而搜索影响鲁棒性的关键路径.针对某工程实例,讨论不同的支承形式对鲁棒性的影响.结果表明,结构跨度越小、构件截面和矢跨比越大,网壳结构的鲁棒性越强;相比肋环型和肋环斜杆型,凯威特型网壳结构鲁棒性较强;对于周边固支的凯威特型网壳结构,位于圆周直径上的径向构件对鲁棒性最重要;减少支座将降低结构的鲁棒性.
- 张成李志安高博青董石麟
- 关键词：网壳结构鲁棒性鲁棒H∞控制
- 桁架结构的易损性评价及破坏场景识别研究被引量：5
- 2012年
- 针对桁架结构薄弱环节和关键构件的研究,分别以传递函数阵的H2范数及杆件应变能的相对值作为衡量结构整体性能和初始干扰的参数,给出了结构易损性的量化指标,通过桁架结构算例,验证了易损性评价指标的有效性和可行性.在此基础上,基于破坏场景的定义,采用最易破坏场景确定各构件的重要性系数;由最大破坏场景来确定结构破坏的最短路径,即关键路径;用最易损场景寻找结构中存在的易损路径,即薄弱环节.结合有限元软件ANSYS和数学工具MATLAB计算易损性指标,根据其大小将结构易损性进行等级划分,由倒塌和高度易损等级确定了结构的关键路径和薄弱环节,从而为桁架结构的破坏识别提供了一种新的量化评价标准.
- 何江飞高博青
- 关键词：桁架结构易损性H2范数
- 单层网壳顶盖与下部罐体的协同工作性能研究被引量：2
- 2012年
- 单层网壳结构已被应用于大型储液罐的顶盖结构中,而目前在此类顶盖的分析设计中,往往忽略下部罐体与上部网壳顶盖间的协同工作性能。考虑到下部罐体,利用通用有限元程序模拟上下部的径向连接刚度,分析网壳顶盖的整体稳定性能;并基于附加质量法,建立储液罐抗震简化分析的附加质量模型,研究下部罐体、径向连接刚度等因素对网壳顶盖动力性能的影响。结果表明,上下部协同工作性能对网壳顶盖的稳定性、动力性能影响较大,在结构分析设计中,应综合考虑。
- 李志安张兆龙高博青
- 关键词：大型储液罐单层网壳协同工作附加质量法地震响应
- 非概率不确定性结构的鲁棒性分析被引量：8
- 2013年
- 针对目前评价结构的鲁棒性还没有统一标准的问题,基于H∞鲁棒控制理论,建立了不确定性结构鲁棒性定量的评价方法。将外部荷载和结构自身的非概率不确定性用凸集模型表达,采用结构系统传递函数的H∞范数作为结构鲁棒性的定量评价指标。引入L2范数作为评价信号的度量,给出了考虑弹塑性的结构鲁棒性计算公式。分析单自由度并联结构体系,表明不考虑塑性将会高估结构的鲁棒性。分析桁架结构在静力与动力条件下结构的鲁棒性,验证了H∞鲁棒性评价指标可以合理有效地反映结构的鲁棒性。结果表明,增大结构的冗余度、提高关键构件的承载力储备可以增强结构的鲁棒性,而外部荷载和结构本身的属性的波动将降低结构的鲁棒性。
- 张成吴慧高博青董石麟
- 关键词：鲁棒性鲁棒H∞控制弹塑性
- 基于连续体拓扑优化的网壳结构鲁棒构型分析被引量：3
- 2013年
- 为了对网格结构进行鲁棒性定量分析及找出鲁棒构型,以系统传递函数的H2范数作为结构鲁棒性的定量评价指标和优化目标;以单元相对密度为设计变量,采用固体各向同性惩罚微结构(SIMP)模型描述材料的刚度,建立鲁棒设计的数学模型,将结构的鲁棒性设计转化成连续体拓扑优化;引入保留精英种群的思想,并将大爆炸算法扩展应用在质点系优化中,求得全局最优解.以四点支承双曲扁网壳为例,分析了不同荷载条件下拓扑优化得到的鲁棒构型.结果表明:大爆炸算法可以有效地应用于连续体拓扑优化的鲁棒性构型设计中;以鲁棒构型为准则的正交斜放双曲扁网壳结构优于正交正放双曲扁网壳结构;结构的鲁棒构型可以明确结构的传力路径,对结构的杆件布置和截面设计具有指导作用.
- 单艳玲高博青
- 关键词：鲁棒性拓扑优化
- 肋环型索穹顶结构的几何法施工及工程应用被引量：7
- 2012年
- 针对索穹顶结构张拉难于控制和安装技术要求高的问题,提出一种只需张拉端部斜索的肋环型索穹顶结构施工成形方法.根据肋环型索穹顶结构竖压杆、脊索和斜索之间的几何关系,计算安装过程的竖压杆临时标高,设计并采用几何法安装了中国第一座索穹顶结构,验证了该施工成形方案的可行性.结果表明,几何施工法只需张拉端部斜索,索穹顶结构会自动成形,不需要大规模调整拉索的预应力,降低了施工技术要求,使索穹顶结构有可能得到普遍推广.
- 张成吴慧高博青王昌洪
- 关键词：索穹顶结构大跨度建筑
