索穹顶结构索杆破断的敏感性分析

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.05.013

华南理工大学学报（自然科学版）

索穹顶结构索杆破断的敏感性分析

姜正荣^1,2 刘小伟¹ 石开荣^1,2† 罗斌³

1．华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640; 2．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州 510640; 3．东南大学土木工程学院，江苏南京 211189

收稿日期:2016-09-27 出版日期:2017-05-25 发布日期:2017-04-01
通信作者: 石开荣( 1978-) ，男，博士，副教授，主要从事预应力钢结构研究． E-mail:krshi@scut.edu.cn
作者简介:姜正荣( 1971-) ，男，博士，副教授，主要从事大跨度空间结构研究． E-mail: zhrjiang@ scut． edu． cn
基金资助:
国家“十二五”科技支撑计划项目( 2012BAJ03B06) ; 广州市科技计划项目( 1563000257)

Sensitivity Analysis of Cable-Strut Rupture for Cable Dome

JIANG Zheng-rong^1,2 LIU Xiao-wei¹ SHI Kai-rong^1,2 LUO Bin³

1.School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2.State Key Laboratory of Subtropical Building Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 3.School of Civil Engineering,Southeast University,Nanjing 211189,Jiangsu,China

Received:2016-09-27 Online:2017-05-25 Published:2017-04-01
Contact: 石开荣( 1978-) ，男，博士，副教授，主要从事预应力钢结构研究． E-mail:krshi@scut.edu.cn
About author:姜正荣( 1971-) ，男，博士，副教授，主要从事大跨度空间结构研究． E-mail: zhrjiang@ scut． edu． cn
Supported by:
Supported by the National Key Technology Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology of China During the“12th Five-Year Plan”( 2012BAJ03B06)

摘要/Abstract

摘要： 提出了基于应变能的索穹顶结构索杆破断敏感性分析方法及其指标，给出了敏感性系数的定义，即索杆破断后振动过程中结构总应变能变化幅值与索杆破断前平衡态结构总应变能的比值．以此系数作为评价结构对索杆破断敏感性的整体指标，将其应用于Levy 型索穹顶结构索杆破断的敏感性分析，并与其他方法及指标进行了对比．结果表明:Levy 型索穹顶对环索和中心撑杆的破断最为敏感，其中最外圈环索破断对应的敏感性系数最大，因此应着重提高环索和中心撑杆的安全储备; 文中提出的评价指标对柔性索穹顶结构较为适用，能够从宏观上表征结构对索杆破断的敏感程度．

关键词: 索穹顶结构, 索杆破断, 总应变能, 敏感性分析

Abstract: Proposed are a strain energy-based sensitivity analysis method and the corresponding evaluation index of cable-strut rupture for cable domes.Firstly,a sensitivity coefficient is defined as the ratio of the change amplitude of structural total strain energy in the vibration process after cable-strut rupture to that under the equilibrium before cable-strut rupture.Then,the defined coefficient is used as an overall index to evaluate the sensitivity of cablestrut rupture and is applied to the sensitivity analysis of cable-strut rupture for Levy cable dome.Finally,a comparison is made between the proposed method /index and the existing ones.The results show that Levy cable dome is most sensitive to the rupture of hoop cable and middle strut,and that the corresponding sensitivity coefficient reaches the maximum when the outer hoop cable is ruptured.Thus,the safety margin of hoop cable and middle strut should be both improved.The presented evaluation index is more applicable to flexible cable domes and is effective in representing the sensitive degree of structure to cable-strut rupture macroscopically.

Key words: cable dome, cable-strut rupture, total strain energy, sensitivity analysis

姜正荣刘小伟石开荣罗斌. 索穹顶结构索杆破断的敏感性分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.05.013.

JIANG Zheng-rong LIU Xiao-wei SHI Kai-rong LUO Bin. Sensitivity Analysis of Cable-Strut Rupture for Cable Dome[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.05.013.

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索穹顶结构索杆破断的敏感性分析

Sensitivity Analysis of Cable-Strut Rupture for Cable Dome

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