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吳忠鋼結(jié)構(gòu)抗震鉸支座--鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定問題的可靠性研究

　　實(shí)際結(jié)構(gòu)由于存在各種各樣的隨機(jī)缺陷的影響，與理想結(jié)構(gòu)存在差異。對(duì)于缺陷敏感性結(jié)構(gòu)，缺陷可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的急劇下降，所以有必要考慮隨機(jī)參數(shù)的影響，引入可靠度分析方法，進(jìn)行穩(wěn)定問題的可靠性研究。

　　(一)鋼結(jié)構(gòu)抗震鉸支座--結(jié)構(gòu)分析中的隨機(jī)不確定性因素來源

　　影響鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性的不確定性的基本變量許多是隨機(jī)的，一般分為三類：

　　1)物理、幾何不確定性：如材料(彈性模量，屈服應(yīng)力，泊松比等)、桿件尺寸、截面積、殘余應(yīng)力、初始變形等。

　　2)統(tǒng)計(jì)的不確定性：在統(tǒng)計(jì)與穩(wěn)定性有關(guān)的物理量和幾何量時(shí)，總是根據(jù)有限樣本來選擇概率密度分布函數(shù)，因此帶來一定的經(jīng)驗(yàn)性。這種不確定性稱為統(tǒng)計(jì)的不確定性，是由于缺乏信息造成的。

　　3)模型的不確定性：為了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，所提的假設(shè)、數(shù)學(xué)模型、邊界條件以及目前技術(shù)水平難以在計(jì)算中反映的種種因素，所導(dǎo)致的理論值與實(shí)際承載力的差異，都?xì)w結(jié)為模型的不確定性。

　　(二)鋼結(jié)構(gòu)抗震鉸支座--結(jié)構(gòu)的可靠性研究 的一般方法

　　國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度理論已經(jīng)進(jìn)行了較為深入的研究，在可靠度計(jì)算方法及復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠度分析方面取得了很多研究成果。

　　任何工程分析和設(shè)計(jì)的最終目的是使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在不同要求下滿足不同的功能、安全性、使用性、耐久性。由于不確定性的存在，就需要把這些不確定性加入工程設(shè)計(jì)中，從而產(chǎn)生了很多可靠度方法。為了估計(jì)結(jié)構(gòu)可靠度，首先要解決相關(guān)荷載和抵抗力參數(shù)以及它們之間的函數(shù)關(guān)系，這種關(guān)系(又稱功能函數(shù))記作式中X1，X2，…，Xn 是隨機(jī)變量。請(qǐng)將上述函數(shù)輸入!!把極限狀態(tài)(或失效面)定義為Z 0，則描述可靠度的參數(shù)可靠性指標(biāo)定義為坐標(biāo)原點(diǎn)到失效面的最小距離。目前用于可靠性指標(biāo)計(jì)算一般有兩種方法：一次可靠度方法(FORM)和二次可靠度方法(SORM)。 通過這兩種方法已對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的可靠性分析和設(shè)計(jì)進(jìn)行詳盡的研究，豐富了結(jié)構(gòu)可靠度的理論和計(jì)算方法，并將其應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)，顯示了較好的可靠性。

　　(三)鋼結(jié)構(gòu)抗震鉸支座--鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性的可靠性研究方法 趨勢(shì)

　　隨機(jī)有限元法為鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性的可靠性研究提供了強(qiáng)有力的分析手段，由于隨機(jī)有限元能夠考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)存在各種各樣的隨機(jī)性因素的影響，所以可以預(yù)計(jì)隨機(jī)有限元法在這一研究領(lǐng)域?qū)��?huì)有良好的應(yīng)用前景。

　　目前對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性的研究和計(jì)算方法有優(yōu)勢(shì)也有不足，為了使鋼結(jié)構(gòu)體系在未來實(shí)際工程的應(yīng)用中，更安全、更便捷、更經(jīng)濟(jì)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系的研究是工程設(shè)計(jì)及科研人員的挑戰(zhàn)更是責(zé)任。

　　總之，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該明確知道結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性能，以免在設(shè)計(jì)過程中發(fā)生不必要的失穩(wěn)損失。針對(duì)上述問題，本文提出了在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)該明確的一些基本概念;其次隨著新型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員對(duì)其性能認(rèn)識(shí)的不足，從而導(dǎo)致構(gòu)件的失穩(wěn)。因此，只有深入了解這些問題才會(huì)使得鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)理論不斷地完善。