基于可靠度理论的索杆预张力结构支座节点施工误差分析

针对索杆预张力结构体系缺乏有效的支座节点误差分析方法及能指导实际工程的误差允许值的现状,基于可靠度理论和ANSYS软件分析平台,提出了该类结构支座节点误差的敏感性分析方法.进一步提出了基于正常使用极限状态下可靠度指标不低于1.5、索内力偏差不超过10%且满足正常使用极限状态搜索误差允许值的方法.最后结合一具体算例分析支座节点误差服从不同分布时的误差敏感性及误差允许范围.研究发现:支座节点各方向位置偏差产生不同的误差敏感性,且支座各向误差对各类杆件也具有不同的误差敏感性;通过搜索可分别获得不同误差分布状态条件下,同时满足可靠度指标不小于1.5、索内力偏差不超过10%且满足正常使用极限状态的支座节点误差允许值.

基于鲁棒性的索穹顶结构截面优化设计

针对索穹顶结构缺乏有效的基于鲁棒性能的截面优化设计理论现状,基于H∞范数极小控制方法,利用非线性系统运动方程构建输入变量到输出响应的系统传递函数,通过引入L2性能准则并结合随机理论建立索穹顶结构非线性鲁棒性定量评价指标IR,在此基础上,利用MATLAB和ANSYS软件交互算法给出基于遗传算法的截面优化设计的具体步骤,并以内蒙古伊旗一实际肋环型索穹顶工程结构为分析对象,采用遗传算法开展基于结构鲁棒性的截面优化设计。研究表明,杆件截面变化对结构鲁棒性具有不同的敏感性,在保持质量不增加的前提下,通过增加对结构鲁棒性影响敏感构件的截面面积及减少对结构鲁棒性影响不敏感构件的截面面积,可有效提高结构鲁棒性,经优化后鲁棒性提高了39.2%,有效提升了结构抵抗产生不相称破坏的能力。