The invention discloses a method for determining the allowable value of the length error of a member and a method for verifying the cable-bar pre-tension structure. The method for determining the allowable value of length error includes the following steps: (1) determining the search space for the allowable value of length error; (2) iteratively calculating the allowable value of length error of searching structural members. The verification method of the cable-strut pre-tension structure includes the following steps: A. Classifying the members according to the topological relationship and geometric characteristics; B. Determining the allowable error value of the corresponding length of the members; C. Checking calculation: judging whether the structure meets the normal limit state requirements of maximum deflection. The method for determining the allowable value of the length error of the rod provided by the invention can reduce the requirement for the allowable value of the length error of the rod within a reasonable range, thereby greatly reducing the demand for the processing accuracy and the manufacturing cost. The method for verifying the pre-tension of the cable and rod provided by the invention can effectively determine the reliability of the pre-tension of the cable and rod and ensure the safety of the structure.
【技术实现步骤摘要】
杆件长度误差允许值确定方法及索杆预张力结构验证方法
本专利技术属于土木工程
,更具体地,涉及杆件长度误差允许值确定方法及索杆预张力结构验证方法。
技术介绍
索杆预张力结构是一类由拉索和压杆组成的空间柔性预张力结构体系,由于该体系充分利用拉索的高强性及预张力的调控性的优点,从而使该结构具有自重轻、跨度大、经济性能好等特点,是现阶段国内外空间大跨结构的研究热点和今后的发展方向。体系整体刚度伴随着张拉过程的完成而形成,在张拉成形前体系处于松弛态,刚度为零,需要通过合适的张拉方案、施加初始预应力后方能成形并承受荷载。在结构施工张拉过程中,由于施工过程的复杂性、张拉工艺的多阶段性等因素影响使得整个过程不可避免的存在各种施工误差,包括杆件长度误差、节点安装误差、节点或锚具尺寸误差、耳板销轴孔加工误差、张拉值偏差、温度环境偏差等。研究及工程实践表明,施工误差对结构承载性能影响显著,需评估并控制各种误差效应,以保证施工精度。为保证施工精度,现有《索结构技术规程》(JGJ257-2012)提出了索杆预张力结构杆件加工制作长度允许偏差,但不区分结构类型和杆件类型,所有拉索和压杆仅根据长度采用同一误差允许值。毫无疑问,这一误差允许值是相当严格的。然而不同结构类型的不同杆件具有不同的长度误差敏感性。为了满足这同一误差允许值,工业成本成级数增长,而施工精度并不会带来明显提高。显然这种索结构设计方法存在巨大的成本浪费,新的杆件长度误差允许值确定方法及索杆预张力结构验证方法亟须开发。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种杆件长度误差允许值确定方法及索杆 ...
【技术保护点】
1.一种杆件长度误差允许值确定方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对于结构中待确定长度误差允许值的特定类别的杆件,确定其长度误差允许值搜索空间;(2)迭代计算搜索结构杆件长度误差允许值:(2‑1)初始化结构杆件长度误差:在步骤(1)获得的长度误差搜索空间内,所述类别的所有n个杆件赋予杆件长度误差值;(2‑2)计算所述n个杆件在预张力结构中相应的可靠指标βi,其中i=1,2,...n,可靠指标βi计算约束条件:内力偏差值不超过内力偏差值阈值;(2‑3)搜索:当所述βi满足收敛条件时,将此时杆件长度误差值作为所述杆件的长度误差允许值输出,所述收敛条件为:|βi‑β0|<ε,其中ε为某一较小值,i=1,2,...n;否则:当所述βi皆大于可靠指标收敛标准β0,则按照搜索步长,在长度误差搜索空间内放大所有杆件长度误差值,并执行步骤(2‑3);否则:按照搜索步长在长度误差搜索空间内缩小相应杆件长度误差值,并执行步骤(2‑3)。
【技术特征摘要】
1.一种杆件长度误差允许值确定方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对于结构中待确定长度误差允许值的特定类别的杆件,确定其长度误差允许值搜索空间;(2)迭代计算搜索结构杆件长度误差允许值:(2-1)初始化结构杆件长度误差:在步骤(1)获得的长度误差搜索空间内,所述类别的所有n个杆件赋予杆件长度误差值;(2-2)计算所述n个杆件在预张力结构中相应的可靠指标βi,其中i=1,2,...n,可靠指标βi计算约束条件:内力偏差值不超过内力偏差值阈值;(2-3)搜索:当所述βi满足收敛条件时,将此时杆件长度误差值作为所述杆件的长度误差允许值输出,所述收敛条件为:|βi-β0|<ε,其中ε为某一较小值,i=1,2,...n;否则:当所述βi皆大于可靠指标收敛标准β0,则按照搜索步长,在长度误差搜索空间内放大所有杆件长度误差值,并执行步骤(2-3);否则:按照搜索步长在长度误差搜索空间内缩小相应杆件长度误差值,并执行步骤(2-3)。2.如权利要求1所述的杆件长度误差允许值确定方法,其特征在于,步骤(1)所述长度误差允许值搜索空间根据所述杆件类别的误差敏感性按照其误差敏感性越小搜索空间越大的原则确定。3.如权利要求2所述的杆件长度误差允许值确定方法,其特征在于,步骤(1)所述杆件的误差敏感性基于概率法或正交设计法计算。4.如权利要求1所述的杆件长度误差允许值确定方法,其特征在于,步骤(2-2)所述内力偏差值阈值为10%。5.如权利要求1所述的杆件长度误差允许值确定方法,其特征在于,所述可靠指标βi的按照如下方法计算:求解可靠指标与失效概率之间的对应关系方程:其中:为杆件的失效概率,即当所述杆件的功能函数的值小于零时,结构失效,可靠度小于零时对应的概率称为失效概率,按照蒙特卡罗法计算,具体如下:其中,zi为杆件功能函数的值,zi=Zi(X);为...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈联盟,姜智超,胡栋,高伟冯,周一一,张福勃,
申请(专利权)人:温州大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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