基于易損性理論的結(jié)構(gòu)倒塌模式分析.pdf

1、在某種局部破壞作用下所產(chǎn)生的后果是整個(gè)結(jié)構(gòu)大范圍的破壞，甚至是倒塌，則稱結(jié)構(gòu)是易損的。在地震作用下，結(jié)構(gòu)的受力性能、桿件損壞和倒塌模式十分復(fù)雜。為使結(jié)構(gòu)具有更高的魯棒性，應(yīng)控制結(jié)構(gòu)倒塌模式為由于塑性變形過度發(fā)展導(dǎo)致的強(qiáng)度破壞，而不是突然地動(dòng)力失穩(wěn)。本文主要研究基于結(jié)構(gòu)本身構(gòu)形的易損性理論，通過分析結(jié)構(gòu)的易損性和倒塌模式找到二者聯(lián)系。完成的主要研究工作和成果如下：
　　 一、介紹了基于結(jié)構(gòu)本身構(gòu)形的易損性理論，詳細(xì)表述了易損性的定

2、義、概念及分析過程。基本概念主要有結(jié)構(gòu)環(huán)、結(jié)構(gòu)簇和失效模式等。易損性分析包括集簇和解簇兩部分。集簇過程表現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的組成層次，由基本的桿件按照一定的規(guī)則組成結(jié)構(gòu)簇，直至形成整個(gè)結(jié)構(gòu)。解簇過程是集簇的逆序，對(duì)集簇過程中各中間簇解簇得到失效桿件，其終止條件為結(jié)構(gòu)成為機(jī)構(gòu)，所有失效桿件組成一種失效模式。為了更詳細(xì)直觀的說明結(jié)構(gòu)易損性分析的過程，本文列舉了兩個(gè)例子，并求得了各特征參數(shù)。
　　 二、詳細(xì)介紹了易損性分析的各特征參數(shù)。主要有連

3、接能力、分離度、損壞需求和易損性指數(shù)等。這些概念構(gòu)成了易損性理論的基礎(chǔ)，是集簇解簇的準(zhǔn)則，是表征結(jié)構(gòu)構(gòu)形的重要參數(shù)。
　　 三、具體分析了幾種桁架結(jié)構(gòu)的易損性，詳細(xì)表述了結(jié)構(gòu)集簇解簇過程，得到了結(jié)構(gòu)各種失效模式，驗(yàn)證了基于結(jié)構(gòu)本身構(gòu)形的易損性理論，為結(jié)構(gòu)易損性分析提供了范例。通過分析結(jié)構(gòu)在集中力作用下極限荷載與易損性分析特征參數(shù)，發(fā)現(xiàn)如果結(jié)構(gòu)形式相同、集簇過程類似，那么隨著連接能力的增大結(jié)構(gòu)臨界荷載增大。如果集簇過程差別很大，則