专利名称：基于势能释放的结构鲁棒性衡量方法
技术领域：
本发明涉及一种结构鲁棒性衡量方法，用于土木工程结构设计。
背景技术：
结构鲁棒性的含义包括(1)结构在偶然损伤状况下保障主体安全的能力；(2)结 构在局部损伤情况下，避免发生与此损伤不相称的后果的能力；(3)结构构件分布拓扑关 系的稳健性。土木工程领域的结构物，从能量的角度看，构件和荷载储存了一定量的势能。 当结构遭受损伤时，保守力得以做功，构件和荷载储存的势能转化为动能等其他形式的能 量，即出现势能释放。从势能释放的观点来看，可以将结构鲁棒性定义为“结构在局部损伤 情况下，避免释放的势能(后果)与此损伤不相称的能力”。目前已有的结构鲁棒性衡量方法和评价体系主要是从结构损伤前后承载力差异 或结构消能的角度来分析结构鲁棒性，缺乏从势能的角度衡量结构鲁棒性的方法。
发明内容
本发明是一种从结构受损(破坏)时势能释放的角度定量衡量结构鲁棒性的方 法。方法定义的物理量包括构件破坏引起的势能释放值E-是指移除某个或某些构件后， 原结构与残余结构的势能差值。残余结构可以(但不局限于)通过概念移除法分析得到。 构件储存的势能值Epe是指构件自身所具有的势能与构件直接承担的荷载所具有的势能的 总和。构件鲁棒性系数是指构件破坏引起的势能释放值与构件储存的势能的比值，即
权利要求
1.一种结构鲁棒性衡量方法，衡量结构在局部损伤情况下，避免发生与此损伤不相称的后果的能力，其特征是从势能储存与释放的角度，用构件破坏引起的势能释放值，构件储存的势能值，构件鲁棒性系数，结构鲁棒性曲线，结构鲁棒性特征值衡量结构鲁棒性。
2.根据权利要求I所述的结构鲁棒性衡量方法，其特征是构件鲁棒性系数是指构件破坏引起的势能释放值与构件储存的势能的比值。
3.根据权利要求I所述的结构鲁棒性衡量方法，其特征是结构鲁棒性曲线是指依据某一构件破坏序列，逐个移除构件，计算所移除构件的势能存储量累计值和移除构件后重力势能释放值，以移除构件的势能存储量累计值与原结构所具有的势能总量之比为横坐标，以移除构件引起的重力势能释放值与原结构所具有的势能总量之比为纵坐标，绘制在平面直角坐标系中的曲线。
4.根据权利要求I所述的结构鲁棒性衡量方法，其特征是用结构鲁棒性曲线和结构鲁棒性特征值衡量结构鲁棒性。
5.根据权利要求I所述的结构鲁棒性衡量方法，其特征是用构件鲁棒性系数衡量构件鲁棒性。
全文摘要
一种基于势能释放的结构鲁棒性衡量方法。该方法从土木工程结构势能储存与释放的角度，定义构件鲁棒性系数为构件破坏引起的势能释放值与构件储存的势能的比值，用来衡量构件的鲁棒性。定义结构鲁棒性曲线为依据某一构件破坏序列，逐个移除构件，计算所移除构件的势能存储量累计值和移除构件后重力势能释放值，以移除构件的势能存储量累计值与原结构所具有的势能总量之比为横坐标，以移除构件引起的重力势能释放值与原结构所具有的势能总量之比为纵坐标，绘制在平面直角坐标系中的曲线。通过计算结构鲁棒性特征值衡量结构鲁棒性。
文档编号G01M99/00GK102661873SQ20121017701
公开日2012年9月12日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者王明珉 申请人:王明珉