1、結(jié)構(gòu)魯棒性主要體現(xiàn)了突發(fā)事件作用下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)產(chǎn)生局部破壞時保持整個系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的能力，作為結(jié)構(gòu)抵御垮塌能力的綜合表現(xiàn)。本文在應(yīng)變能基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)魯棒性做出評價。為合理評估結(jié)構(gòu)魯棒性，本文首先基于結(jié)構(gòu)桿件的應(yīng)變能在整體能量流系統(tǒng)中所占的比重和結(jié)構(gòu)桿件失效后對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)面積的影響，建立構(gòu)件重要性的評價指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上得出結(jié)構(gòu)各種可能出現(xiàn)的初始破壞模型；然后通過結(jié)構(gòu)系統(tǒng)響應(yīng)敏感性分析，對損傷模型的冗余度進(jìn)行分析，并以損傷模型的冗余度最小值當(dāng)做

2、結(jié)構(gòu)魯棒性之值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴首先介紹了課題的研究背景，闡述了國內(nèi)外許多關(guān)于連續(xù)倒塌導(dǎo)致不成比例破壞的事故。然后在課題研究背景的基礎(chǔ)上，簡明闡述國內(nèi)外對抗連續(xù)倒塌、結(jié)構(gòu)易損性、結(jié)構(gòu)冗余度及結(jié)構(gòu)魯棒性的研究現(xiàn)狀。最后基于課題背景以及學(xué)者們的研究現(xiàn)狀，闡述了本課題的研究內(nèi)容、研究目標(biāo)和研究方法的分析結(jié)構(gòu)圖。⑵在總結(jié)冗余度的基本原理以及其對魯棒性影響的基礎(chǔ)上，給出了基于結(jié)構(gòu)冗余度和構(gòu)件重要性的魯棒性評估方法。首先基于構(gòu)件的

3、應(yīng)變能在結(jié)構(gòu)整體能量流分布中的貢獻(xiàn)，計算出失效構(gòu)件在整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的能量貢獻(xiàn)以及失效構(gòu)件的影響面積；從而求得失效構(gòu)件的重要性系數(shù)。根據(jù)各構(gòu)件的重要性指標(biāo)將重要構(gòu)件從結(jié)構(gòu)中移除從而形成結(jié)構(gòu)的最不利初始破壞模型。然后基于響應(yīng)敏感性分析，計算出各初始破壞模型的冗余度，并將各初始破壞模型的冗余度的最小值作為魯棒性的評價值。⑶以一平面桁架為例，對其在豎向荷載作用下的魯棒性進(jìn)行評估。平面桁架的跨度為24m，高度為8m；節(jié)點與支座均為鉸接點，對該桁架

4、結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的冗余性能進(jìn)行了分析。由計算結(jié)果可知，水平桿件中桿件的重要性系數(shù)最大為1.0，其對應(yīng)的冗余度值為193.0，重要性系數(shù)最小為0.007，其對應(yīng)的冗余度值為488.268。豎向桿件中桿件的重要性系數(shù)最大為0.083，其對應(yīng)的冗余度值為202.612，重要性系數(shù)最小為0.004，其對應(yīng)的冗余度值為493.14。斜向桿件中桿件的重要性系數(shù)最大為0.21，其對應(yīng)的冗余度值為229.44，重要性系數(shù)最小為0.02，其對應(yīng)的冗余

5、度值為450.58。即重要性系數(shù)較大的桿件失效所形成的結(jié)構(gòu)損傷模型的冗余度較小。⑷將提出的結(jié)構(gòu)魯棒性評估方法應(yīng)用于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，探索該評估方法在大跨度空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)魯棒性中的可行性。對星形網(wǎng)殼在豎向荷載作用下的魯棒性作出了分析。由計算結(jié)果可知，對于單構(gòu)件失效，在1.0KN節(jié)點力作用下，星形網(wǎng)殼中構(gòu)件的重要性系數(shù)最大為0.949，其對應(yīng)的冗余度值為155.344，重要性系數(shù)最小為0.093，其對應(yīng)的冗余度值為250.816；在1.5KN節(jié)點力作

6、用下，星形網(wǎng)殼中構(gòu)件的重要性系數(shù)最大為0.949，其對應(yīng)的冗余度值為102.626，重要性系數(shù)最小為0.092，其對應(yīng)的冗余度值為166.848；在2.0KN節(jié)點力作用下，星形網(wǎng)殼中構(gòu)件的重要性系數(shù)最大為0.949，其對應(yīng)的冗余度值為76.631，重要性系數(shù)最小為0.091，其對應(yīng)的冗余度值為125.072；即豎向力節(jié)點力越大，結(jié)構(gòu)冗余度越小，而豎向荷載對構(gòu)件重要性系數(shù)影響較小。對于雙構(gòu)件失效，隨構(gòu)件失效數(shù)量的增加或破壞范圍的擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)