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《工程結(jié)構(gòu)的魯棒性-清華葉列平》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、工程結(jié)構(gòu)的魯棒性葉列平清華大學(xué)土木工程系教授電話:010-62795330http://thu-concrete.netFriday,August06,2021目前我國土木工程結(jié)構(gòu)教育和各種工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的主要內(nèi)容,對結(jié)構(gòu)安全性的計算都是著落于結(jié)構(gòu)構(gòu)件這顯然沒有能夠使得結(jié)構(gòu)工程師更多的考慮整體結(jié)構(gòu)的安全性這是我國工程結(jié)構(gòu)教育、結(jié)構(gòu)工程師訓(xùn)練、設(shè)計水平和能力不足的一個重要原因,也是導(dǎo)致某些工程結(jié)構(gòu)安全性不夠的重要原因雖然結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性與整體結(jié)構(gòu)的安全性有一定的聯(lián)系,但結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性≠整體結(jié)構(gòu)的安全性所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性相同的結(jié)構(gòu),其整體結(jié)構(gòu)的安全性不一定相
2、同一個結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計水平,往往體現(xiàn)在他對整體結(jié)構(gòu)安全性的把握工程結(jié)構(gòu)的魯棒性就是研究整體結(jié)構(gòu)安全性,使結(jié)構(gòu)工程師在保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性的前提下,更多的關(guān)注整體結(jié)構(gòu)的安全性提綱結(jié)構(gòu)魯棒性的概念和意義結(jié)構(gòu)破壞的定義結(jié)構(gòu)體系與魯棒性結(jié)構(gòu)破壞模式與魯棒性結(jié)構(gòu)的承載力和延性與魯棒性贅余構(gòu)件與魯棒性結(jié)語提綱結(jié)構(gòu)魯棒性的概念和意義結(jié)構(gòu)破壞的定義結(jié)構(gòu)體系與魯棒性結(jié)構(gòu)破壞模式與魯棒性結(jié)構(gòu)的承載力和延性與魯棒性贅余構(gòu)件與魯棒性結(jié)語耐久性—適用性—承載能力極限狀態(tài)安全性—?????????????????íì—結(jié)構(gòu)的功能SafetyServiceabilityDurability
3、正常使用極限狀態(tài)魯棒性—Robustness意外情況下的安全性結(jié)構(gòu)魯棒性的概念和意義◆魯棒性RobustnessRobustness的中文含義是:強壯的、健全的、費力的、堅固的、耐用的魯棒性:魯智深的棒子魯棒性:粗魯?shù)墓靼趑敯粜跃褪钦w結(jié)構(gòu)的健壯性◆魯棒性Robustness魯棒性,結(jié)構(gòu)的整體性魯棒性,結(jié)構(gòu)的抗倒塌性易損性,結(jié)構(gòu)容易受到傷害或損傷的程度魯棒性的反意是易損性(Vulnerability)JitendraA等(2003)對結(jié)構(gòu)易損性的解釋是,局部很小的破壞導(dǎo)致很大的結(jié)構(gòu)破壞顯然一個整體性好的結(jié)構(gòu),也即結(jié)構(gòu)的局部破壞不影響結(jié)構(gòu)的整體安全性時,結(jié)構(gòu)的
4、易損性就小,魯棒性就大◆魯棒性RobustnessRobustness的中文含義是:強壯的、健全的、費力的、堅固的、耐用的相對于工程結(jié)構(gòu)在正常情況下的安全性、適用性和耐久性的性能,工程結(jié)構(gòu)的魯棒性是指整體結(jié)構(gòu)抵御意外事件的能力事實上,結(jié)構(gòu)的安全性往往是在意外事件情況下才能體現(xiàn)出來◆魯棒性Robustness意外事件是指在工程結(jié)構(gòu)使用階段可能出現(xiàn),但其量值、作用形式和作用位置難以估計的非正常荷載和作用(如極罕遇地震、飛機撞擊、恐怖爆炸襲擊、重大人為失誤等)對于意外事件,在工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段通常無法進行細致全面和深入的分析,并給予充分保證工程結(jié)構(gòu)在意外事件發(fā)生時
5、和發(fā)生后,應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性,不應(yīng)發(fā)生與其原因不相稱的倒塌或連續(xù)破壞,造成重大的生命和財產(chǎn)損失魯棒性與安全性既有聯(lián)系,又有區(qū)別兩者都是關(guān)心的工程結(jié)構(gòu)安全問題,但魯棒性是以避免工程整體結(jié)構(gòu)的終極垮塌為目標(biāo),是無法接受的安全性上限而安全性通常是以結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的最大承載力為目標(biāo),即按所謂的“承載力極限狀態(tài)”來考慮的安全性。結(jié)構(gòu)達到最大承載力(極限狀態(tài))并不意味著結(jié)構(gòu)的垮塌安全性是針對正常使用荷載和作用來考慮的,而魯棒性是針對意外荷載和作用來考慮的◆魯棒性與安全性的關(guān)系魯棒性與安全性既有聯(lián)系,又有區(qū)別基本承載力安全儲備意外事件安全儲備安全性正常荷載和作用構(gòu)件破壞構(gòu)件
6、最大承載力彈性計算承載力魯棒性與安全性的區(qū)別魯棒性意外荷載和作用結(jié)構(gòu)破壞(結(jié)構(gòu)體系)結(jié)構(gòu)最大承載力構(gòu)件連接彈塑性計算變形提綱結(jié)構(gòu)魯棒性的概念和意義結(jié)構(gòu)破壞的定義結(jié)構(gòu)體系與魯棒性結(jié)構(gòu)破壞模式與魯棒性結(jié)構(gòu)的承載力和延性與魯棒性贅余構(gòu)件與魯棒性結(jié)語結(jié)構(gòu)破壞的定義魯棒性是研究結(jié)構(gòu)產(chǎn)生災(zāi)害性后果的破壞,如坍塌、連續(xù)破壞、傾覆。因此,首先需要對結(jié)構(gòu)破壞有一個明確的概念。以構(gòu)件破壞定義以結(jié)構(gòu)最大承載力定義以結(jié)構(gòu)極限變形定義以結(jié)構(gòu)承載力降低到最大承載力的某一百分比定義以結(jié)構(gòu)形成可變機構(gòu)定義結(jié)構(gòu)破壞的定義以構(gòu)件破壞定義結(jié)構(gòu)中任一個構(gòu)件的破壞即導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌。結(jié)構(gòu)破壞的定義臺灣地
7、震,1999年9月21日,死亡2400多人神戶地震,1995年1月17日,死亡6430人臺灣地震,1999年9月21日,死亡2400多人以構(gòu)件破壞定義結(jié)構(gòu)中任一個構(gòu)件的破壞即認(rèn)為是結(jié)構(gòu)破壞符合這種破壞定義的結(jié)構(gòu),其魯棒性小,即整體結(jié)構(gòu)的魯棒性取決于結(jié)構(gòu)中(首先破壞的)關(guān)鍵構(gòu)件的魯棒性要提高這類結(jié)構(gòu)的魯棒性,必需提高關(guān)鍵構(gòu)件的魯棒性,或增加關(guān)鍵構(gòu)件的安全儲備結(jié)構(gòu)破壞的定義以結(jié)構(gòu)的最大承載力定義對于超靜定結(jié)構(gòu),一個構(gòu)件達到最大承載力,并不意味著整體結(jié)構(gòu)達到最大承載力。如果先破壞的構(gòu)件具有足夠的延性,則整體結(jié)構(gòu)的承載力在第一個構(gòu)件破壞后仍然可以繼續(xù)增加,但整體結(jié)構(gòu)
8、的剛度會有所降低,直至結(jié)構(gòu)中有足夠多的構(gòu)件達到破壞,