结构力流分析与传力效率评估研究

摘要：

为研究荷载在结构内部的传递机理,实现对结构传力效率的定量评估,以薄壳结构为研究对象,提出了结构力流分析方法和传力效率评估方法.基于现有结构力流分析方法,针对薄壳结构的几何形态及受力特点,以平面传力路径法为基础推导了空间传力路径计算公式,并引入弯曲应变能比来反映薄壳面外弯矩的影响,建立了适用于薄壳结构力流分析的改进传力路径法.在此基础上,综合考虑力流长度和传力形式两方面因素,提出了等效力流长度的概念,定义了无量纲化的结构传力效率系数,解决了薄壳结构传力效率难以定量分析的难题.通过对典型薄壳结构的力流分析与传力效率评估,验证了所提方法的适用性和有效性,分析了结构几何参数、荷载作用形式以及边界条件等因素对结构传力效率的影响.研究结果表明:改进的结构力流分析方法能够从整体上揭示结构的工作机理,增进了对结构工作性能的本质认识,有助于从整体上优化结构设计;基于传力效率系数的结构传力效率评估符合结构概念,是一种有效的结构评估手段.

关键词：薄壳结构、力流分析、传力路径法、传力效率、应变能

所属期刊栏目：40

分类号：TU33.02(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51578186,51778182

在线出版日期：2019-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：145-152