全跨與半跨荷載組合下兩鉸圓弧鋼拱承載力計算與可靠度分析.pdf

1、鋼拱結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中常見結(jié)構(gòu)形式之一，由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)自重小、跨度大、空間利用率高，近年來在所有在建項目中占比越來越大。可一旦設(shè)計不當使鋼拱結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞將會給國民經(jīng)濟帶來重大損失，因此對鋼拱結(jié)構(gòu)進行研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　本文主要針對兩鉸圓弧鋼拱結(jié)構(gòu)承受全跨與半跨荷載組合下的極限承載力進行研究。為研究不同因素對圓弧鋼拱結(jié)構(gòu)承載力的影響，文章使用日本學(xué)者Kuranishi和Yabuki所提出的方法、基于一致缺陷有限元方法、

2、完善結(jié)構(gòu)有限元方法、考慮二階效應(yīng)強度設(shè)計方法與我國《拱形鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》所建議的方法進行對比。結(jié)果分析表明，采用上述不同方法所計算的結(jié)構(gòu)極限承載力存在較大差異，且當半跨荷載占較高比重時，《拱形鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》與其他方法相比，其計算結(jié)果偏于不安全。
　　可靠度是衡量結(jié)構(gòu)是否安全的重要指標。積分方法是求解結(jié)構(gòu)可靠度的常用方法之一，對于失效模式由串聯(lián)模式與并聯(lián)模式混合而成的混聯(lián)結(jié)構(gòu)體系可靠度求解方法的探討，相關(guān)學(xué)者研究尚不充分。文章提出

3、了一種快速確定混聯(lián)體系失效區(qū)域的實用方法，應(yīng)用該方法，對比分析了不同積分方法求解復(fù)雜混聯(lián)體系結(jié)構(gòu)可靠度的精度和效率。算例分析表明Gauss型求積公式（Gauss-Legendre積分、Gauss-Hermite積分）的計算效率要優(yōu)于Newton-Cotes型求積公式（梯形公式、辛普森公式）與蒙特卡羅積分方法；驗算點的位置和坐標系的選擇對Gauss-Hermite積分的計算精度影響較大；Gauss-Legendre積分的計算精度與積分區(qū)間