大跨度弦支结构的鲁棒性理论及试验研究

项目名称： 大跨度弦支结构的鲁棒性理论及试验研究

项目编号： No.51178414

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 建筑科学

项目作者： 高博青

作者单位： 浙江大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 现有的大跨度钢结构设计中较少考虑结构受到意外干扰时的性能，但近年来人为事故和自然灾害对其破坏性愈加突出，结构倒塌事件时有发生。增强结构的鲁棒性可以降低其对干扰的敏感性，提高抗倒塌能力。目前，结构鲁棒性研究主要集中在简单的桁架、框架结构，在复杂的大跨度空间结构领域中尚为空白，且缺乏有效的数值表达和可行的设计方法。本课题首先扩展结构鲁棒性的范畴，建立多层次的结构鲁棒性评价体系；其次，选择空间结构中单元类型齐全的弦支结构，将有限元和拓扑理论相结合，研究其失效机理、失效场景及综合考虑鲁棒性和经济性的结构优化策略；再次，研究相关参数对弦支结构鲁棒性的敏感度，探索合理的弦支结构新形式，提出基于鲁棒性的结构设计原则；最后，进行多个类型的模型试验，验证本课题提出的结构鲁棒性理论的合理性。通过本课题的研究，将建立弦支结构鲁棒性的评价体系和分析方法，提高结构抵抗不相称破坏的能力，为相关规程的编制提供理论依据。

中文关键词： 网格和弦支网格结构；鲁棒性理论；拓扑优化；布索理论；试验研究

英文摘要：

英文关键词： latticed and cable supported grid structures；theory of robustness；topology optimization；cable arrangement theory；experimental study