施工技术 2015年1月下 78 CONSTRUCTION TECHNOLOCY 第44卷第2期 DOI:10. 7672/sgis2015020078 温度作用下大跨度索穹顶结构可靠度分析* 刘凯凯',刘占省²,吴金志',孙国军! (1.北京工业大学建筑工程学院,北京100124;2.北京市建筑工程研究院有限贵任公司,北京100039) [摘要】基于响应面法,进行考虑温度作用的索穹顶结构在正常使用极限状态和承载能力极限状态下的可靠度分 析。
分析了在不同温差作用下索穹顶结构不同失效模式的可靠指标,并得到索弯顶结构在不同失效模式下的可靠 性能大致与温度呈线性变化。
最后采用蒙特卡罗法来检验响应面法的工程误差,比较结果表明响应面法在计算简 便省时的情况下能保证良好的精度。
【关键词]索弯顶;温度作用;响应面法;失效模式;可靠度 [中图分类号】TU323.8 [文献标识码]A [文章编号〕1002-8498(2015)02-0078-05 Research onReliability ofLarge-span CableDome Structure Considering Temperature Action Liu Kaikai',Liu Zhansheng²,Wu Jinzhi',Sun Guojun' (1.TheCollegeofArchitecure and CiuvilEngineering,BejingUniversityfTechnology,Bejing100124,China;; 2.Bejing Building Construction Research Instiute Co.,Ltd.,Bejing100039,China) Abstract: Based on response surface method,the reliability of cable dome structure considering temperature action under serviceability limit states and ultimate limit states was researched. The reliability index of cable dome structure in different failure modes with temperature action was analyzed,and the approximately linear variation of reliable performance of cable dome structure with temperature in different failure modes was obtained. At last,the Monte Carlo method was applied to test engineering errors of response surface method,the results indicate that the good precision of response surface method is guaranteed in the simple and efficient way. Key words:cable dome;temperature load;response surface method;failure mode;reliability index 温度是影响预应力钢结构体系受力状态和性顶结构体系,跨度71.2m,为我国大陆地区首座大跨 能的重要因素之一,随着跨度的增大,温度作用对度索穹顶结构3。
本文以它为分析对象进行温度 预应力结构带来的影响越发明显"。
对于大跨度效应下的可靠度分析,为工程设计提供参考。
索穹顶结构而言,温度作用对其拉索和撑杆的应力1结构分析模型与统计参数 影响不可忽略,不同程度的升温或降温都会使各个1.1结构分析模型 构件应力不同程度的增加或减小,最大变化率达到 大跨度索穹顶结构平面形状为正20边形,其 50%以上2。
索穹顶结构是几何柔性体系,由索预 外接圆直径为71.2m,矢高为5.5m,中心设置上下 应力提供刚度使之成型,合理的预应力是索穹顶结 两圈内环梁。
模型构造如图1所示,采用ANSYS有 构整体安全的重要因素之一。
考虑到索穹顶结构 限元软件单元库中的Link8单元模拟撑杆,Link10 在使用阶段温度变化造成的预应力损失对结构整 单元模拟拉索,Beam188单元模拟内环梁。
索初始 体受力具有不利的影响,因此应充分考虑温度作用 预应力通过施加单元初始应变引人,撑杆与拉索连 对结构承载能...