摘要：为了快速评估钢筋混凝土(RC)框架结构鲁棒性,通过广义应变能表征构件的易损性以反映构件属性,通过失效柱对应的梁板子结构承载力表征荷载传递路径.基于构件易损性和荷载传递路径指标建立可快速评价三维RC框架结构中构件重要性和单构件失效后受损结构鲁棒性的方法,该方法仅需整体结构线弹性分析和理论计算便可快速实施.针对一个基于中国建筑规范设计的典型规则框架结构的有限元分析,考虑了楼层数、层高、跨长的影响,验证所提方法针对三维规则结构鲁棒性评价的可行性和合理性.此外,通过2种典型竖向不规则结构的有限元分析,验证了该方法针对不规则结构柱在不同楼层下重要性识别的有效性.结果表明,所提出的评价方法可以快速、准确评估三维结构构件的重要性和单柱失效后受损结构的鲁棒性.对于规则框架结构,在给定单柱失效工况下,层高对结构位移响应的影响大于楼层数,但远弱于跨度的影响.

摘要：考虑结构的鲁棒性是保证结构安全、特别是应付突发事件的最重要措施之一。如何对结构的鲁棒性进行定量评价是目前结构工程界最具有挑战性的前沿问题之一。以移除所分析构件前后的结构承载力变化为着眼点,给出一个结构鲁棒性评价中计算构件的重要性系数的新方法。在概念上,综合考虑结构的几何拓扑关系、构件的刚度和强度以及外荷载对结构鲁棒性的影响;在力学意义上,描述已破坏的构件是如何影响剩余结构的,实际上考虑了结构本身的性质与外荷载的共同作用机制;在加载过程中,以结构退化成机构为分析终止点,从一定程度上表现构件重要性与整个结构鲁棒性之间的关系;在算法上,以摄动法建立将构件"概念移除"前后的结构刚度矩阵关系,避开重组刚度矩阵和对其求逆的复杂过程,从而简化运算。最后通过两个满应力设计下的平面桁架结构为例,说明计算的过程,同时通过与已有构件重要性系数指标方法作比较,找到其中的区别和内在联系,论证计算结果的正确性和合理性。

摘要：在工程结构体系的安全性分析中,定量评估结构的鲁棒性是目前具有挑战性的前沿课题。研究的首要问题是如何量化结构在突发局部损伤的情况下不致发生不成比例破坏的能力,以及如何寻找结构内部可能存在的“牵一发而动全身”的关键部位。根据突发事件对结构所造成的直接后果和间接后果的特点,分别选取构件截面摄动和节点势能变化描述结构所受的扰动和节点间相互作用的变化,并利用传递矩阵建立它们之间的关系。采用矩阵列向量的2-范数来量化构件对结构的影响程度,影响性最大的构件即为结构的关键部位;以矩阵本身的2-范数来量化结构对扰动的抑制能力,从而定义结构的鲁棒性指标。通过对上海闵行区某地下框架结构的鲁棒性分析,验证了所给分析方法的合理性;同时指出可以采用减小埋深和层数、增加跨数、对称化布局及加强关键构件等方法提高结构的鲁棒性,以期对实际工程产生指导意义。

摘要：结合侧向增量连续倒塌过程中框架结构受力特征来研究结构抗震鲁棒性,提出其定量计算方法,通过对钢筋混凝土框架结构有限元模型的对比分析进行验证。研究表明:结构鲁棒性强弱是一个相对概念,虽然无法设计和建造出绝对鲁棒的结构,但可以通过定量分析结构鲁棒性进行建筑选型和结构布置方案优化;降低重要构件的易损性系数能够增强结构抗震鲁棒性,合理增加构件数量,同时加强其相互联系的有效性并保证备用荷载路径的可靠性,能够提高整体结构的鲁棒性;在同样荷载作用下,随着所承担荷载的不同,框架柱易损性系数按照大小排序依次为中柱、边柱和角柱,而由于备用荷载路径分布和传递荷载的机制不同,框架柱重要性按照大小排序则依次为角柱、边柱和中柱,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置可靠保护或增加荷载传递路径都能够提高整体结构抗连续倒塌的鲁棒性;提高结构冗余度,增强构件相互联系,可以降低结构中初始失效所造成的不利影响。

摘要：聚类结果的有效性由结构有效性、算法有效性和先验知识有效性3个方面的因素决定.忽略先验知识和假设结构的有效性孤立地提升聚类算法的有效性很可能产生无效的聚类结果.现有聚类方法通常只是简单地导出假设结构下最优的聚类结果,并交付用户,缺乏对聚类结果的自省能力.实际上,聚类方法是一个不断迭代优化的过程,包括对训练数据拟合度和假设结构的迭代优化.基于上述的考虑,提出以聚类结构的鲁棒性作为聚类结果有效性的衡量指标,并将鲁棒性评估有机地整合到聚类算法的迭代优化过程中,提出一种面向结构鲁棒性的迭代聚类方法框架.此外,依托该框架下设计并实现了SROC聚类算法,通过对模拟数据和真实文档数据的聚类实验,例证了方法有效性.

摘要：由于造型复杂、受力不明确,自由曲面的形状、拓扑难以确定,保证其安全性能难度较高。为此,以结构非线性H∞鲁棒性指标为目标,以非均匀有理B样条法的曲面控制点坐标以及划分单元的厚度为优化变量,采用差分演化算法对曲面形状进行力学微调优化,并求解自由曲面形状和材料分布联合优化设计问题,得到最优的曲面形状和拓扑构型。结果表明,差分演化算法具有较强的寻优能力,通过优化调整曲面的形状和材料分布,可大幅提高曲面的鲁棒性和刚度,改善结构的受力性能。通过六角星形穹顶结构的非线性屈曲分析,阐述了鲁棒性指标与应变能指标的联系和区别,表明鲁棒性指标能够较好地反映结构的屈曲过程、表征破坏后果,采用鲁棒性指标进行自由曲面的优化设计可以确保结构的安全性。

摘要：工程结构的鲁棒性是指结构遭受突发的局部损伤而不至发生不成比例破坏的能力。提高结构的鲁棒性已被视为确保结构安全性不可或缺的措施之一,与增加构件的安全储备和加强施工的安全监督同等重要。鲁棒性定量分析的目的就是为了量化结构系统的这种能力,并找出结构内部"牵一发而动全身"的致命部位。采用摄动法,分别选取构件截面摄动和结点势能变化来描述结构所受的初始扰动和因此而引起的间接后果。利用传递矩阵建立两者之间的关系,通过研究传递矩阵各列向量及矩阵本身的性质,来评估构件的重要性和结构的鲁棒性,同时指出具有较高重要性的构件就是结构的命门所在。最后以一个框架结构作为算例进行分析,验证了本文所给鲁棒性指标的合理性。

摘要：结构鲁棒性意为结构在偶然事件中发生局部损伤而不产生与损伤起因不相称的破坏的能力,其量化理论目前仍较为匮乏。该文首先提出了易损构件的定义,推导了单一均质材料矩形截面构件考虑轴力、剪力与弯矩受力相关性的构件易损系数计算公式。对处于轴力、剪力与弯矩复合受力状态下的钢筋混凝土矩形截面构件,可以类似地得到其相应的构件易损性系数计算公式。根据已有的关于构件重要性系数的研究,该文提出了一种新的结构鲁棒系数对鲁棒性的量化。最后,对一个平面桁架和一个平面框架进行计算以阐释鲁棒性系数的应用。由分析可知,降低构件的重要程度和降低关键构件的易损程度是加强结构鲁棒性的两种有效途径。

摘要：一、前言结构鲁棒性的反义可理解为结构易损,也有文献将结构鲁棒性定义为结构稳健性、整体牢固性等。鲁棒性的概念是在上世纪60年代为解决传统数学统计中优化过程不稳定的问题而提出的,之后在系统控制、计算机网络、生命线工程等领域得到广泛应用。1968年,伦敦Ronan Point公寓的倒塌以及美国"9·11"事件世贸中心发生整体倒塌后,建筑结构的鲁棒性开始受到重视。

摘要：为了研究结构抗竖向连续倒塌鲁棒性,结合竖向连续倒塌过程中框架结构内力特征,针对性地提出了构件易损性系数,并对已有的一种结构鲁棒性计算方法进行了简化和改进,通过对钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架结构有限元模型分析进行验证.研究表明:结构鲁棒性强弱是一个相对概念,降低重要竖向承重构件的易损性系数能够增强结构抗连续倒塌的鲁棒性;在同样荷载作用下,框架柱易损性系数按照大小排序依次为中柱、边柱和角柱,而重要性系数按照大小排序则依次为角柱、边柱和中柱,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置可靠保护或增加荷载传递路径都能够提高整体结构抗连续倒塌的鲁棒性.