网架结构在地震下的失效模式及其数值表述

摘要

通过对地震作用下不同形式的网架结构进行大规模数值计算,以最大节点位移超过结构跨度的1/50为失效准则,分析了其动力失效模式及特征,将决定网架结构动力失效模式的因素提炼为四个方面:结构8P杆件比例、全时程的最大位移、平均单杆塑性应变能以及临失效前平均位移与最大位移的比值。由于网架结构各失效模式之间存在模糊性,利用模糊C-均值方法分析以上四个因素,进而将网架动力失效模式归为三类:失稳型局部失效、强度型整体失效和强度型局部失效。结果表明,模糊C-均值方法可以有效地划分网架结构的失效模式,并将自然语言描述的失效模式转变为数字语言的表述,得到各失效模式的典型数字特征,可用于识别其他网架结构,为结构的性能化设计打下基础。