基于弦支穹顶结构的可靠性分析

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1、北京工业大学硕士学位论文弦支穹顶结构的可靠性分析姓名：李照广申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：张爱林20070601摘要弦支穹顶(suspen-dome)是一种新型的预应力钢结构，相对于单层网壳和索穹顶结构，它更经济、合理和美观，而且可以实现较大跨度。目前这种结构形式己开始广泛应用于各种大型的建筑结构当中，但是其实验研究在我国还是刚刚开始，存在很多需要解决的问题，例如索力大小对结构各构件可靠度的影响，预应力的损失对结构安全的影响等。本文以我校奥运羽毛球比赛馆的弦支穹顶屋盖结构实验模型为研究对象，依据结构可靠度理论，利用力法建立了结

2、构分析的功能函数模型，为弦支穹顶结构构件的可靠度计算奠定了基础；同时，分析了各种不定性对弦支穹顶构件的影响，获得各个变量的变异系数，使可靠度的计算成为可能。奥运会羽毛球场馆弦支穹顶试验模型，在承受了活载和恒载以后，其各环索力的变化情况被详细的记录下来，利用最小二乘法拟合了预应力损失曲线，得出环索的预应力损失按照一阶指数衰减曲线变化的结论。并在此基础上，分析了预应力损失过程中，上层网壳环向杆、径向杆和撑杆的可靠度变化。以每十个小时为单位，计算其相应的可靠度指标，最终得出了可靠度指标随预应力损失变化的曲线和规律。本文比较了在同一索力作用下，环

3、向杆、径向杆和撑杆的可靠度指标情况。通过对比可以看出，上层网壳中间部分的环向杆和径向杆，可靠度指标较低。预应力的不同分布假设会对可靠度指标产生影响。本文把预应力假设为正态分布和极值I型分布两种情况，观察其对同一杆件的可靠度指标的影响。关键词：弦支穹顶可靠性分析预应力损失北京工业大学硕士学位论文ABSTRACTSuspend-domeisanew-typeprestressedsteelstruetuze．suspend-domecancI'OSltalargerspaneeonomieaUyandreasonablycomparedtos

4、ingle-layerlatticedshellandcabledome．Thesedaysthestructurehasbeenappliedtotheallkindsofthelargebuildings，buttheresearchforitisjuststartingtodo，andtherea∞manyproblemstosolve．Forexample,thevalietyofthecablest瑚gthwillhave觚influence011thereliabilityofthesll'ucturecomponent；th

5、ecablestrcss,-relaxationwillhaveaneffectontlaesa衄oftlaesmletureete．Thispaperanalyseandresearchthea【painlcntmodeloftheBadmintonArenafor2008OlympicGames．AttheSametime，thepaperestablishthelimitedfunctionmodelofthestructureanalysisbasedonthemechanicalmethodandthestructurereli

6、abilitytheory．Thenthecomponentsallyofthesingle-layerlatticedshelliscalculatedandanalysed．Thepaperrecordedandanalysedthenumbersthed唧昭部ofthecableforcebased013．thefmgerscOmillgfromtheBadmintonA瑚aexpe'riment．Whileweusethemathsmethodsimulatethestress-relaxalJoncIⅡ、，e．andthecur

7、veaccordwiththe011eorderexponentdownfall．Ontheaboveanalysiswecalculatethereliabilityindexofthesingle-layershellcomponentduringthestress-rdaxation．Finallywcgaintlae’cIlI'VI。ofthechangingreliabilityindex．thepaperanalysethereliabilityindexchangeoftlaecirclecomponentandradial

8、compollent．Thereliabilityindexislowerforthemiddll。componenlsoftl地shellthanothers．Inadditionweana