结构抗震的鲁棒性
通信工程抗震方案设计要求
通信工程抗震方案设计要求为了确保通信设施在地震发生时能够正常运行，通信工程抗震方案的设计是至关重要的。
通信设施的抗震设计要求包括建筑结构的抗震设计、设备安全性设计和通信系统的鲁棒性设计等方面，以下是通信工程抗震方案设计的要求。
建筑结构的抗震设计要求1. 应根据地震区域划分，结合当地的地震活动规定，对通信设施的建筑结构进行抗震等级确认，确保建筑能够承受不同等级的地震影响。
2. 基于地震动力学原理和现行的抗震规范，进行建筑结构的抗震设计，包括地基的设计、建筑结构的设计和抗震支撑结构等。
3. 通信设施的建筑结构应具有足够的耐震性和韧性，以确保在地震影响下不发生倒塌或结构破坏，从而保障通信系统的正常运行。
设备安全性设计要求1. 通信设施的所有设备都应具有良好的抗震性能，包括天线、支架、设备机架等。
2. 设备的固定安装方式必须符合抗震规范，并且需要经过抗震性能测试，以确保在地震发生时设备不会发生松动或倾斜。
3. 设备的布局设计应考虑设备间的相互作用和相互影响，避免设备之间窜动或碰撞造成故障。
通信系统的鲁棒性设计要求1. 通信系统应具有强大的鲁棒性和自恢复能力，能够在地震发生后快速自动恢复正常运行。
2. 通信系统的整体布局应合理，避免通信设备之间的串扰，保证通信质量在地震期间不受影响。
3. 紧急通信功能必须得到重点考虑，确保在地震发生后可以迅速切换到备用通信系统，保障抗震时期的通信需求。
维护保养要求1. 对于抗震设计定级的通信设施，应进行定期的抗震性能检测和维护保养工作，确保设施的抗震性能始终处于良好状态。
2. 在地震预警系统发出地震预警时，需要对通信设施进行快速检查和维护，以确保通信设施在地震来临前处于最佳状态。
3. 对于已经老化的通信设施，应考虑进行技术升级和改造，提高设备的抗震性能。
以上是通信工程抗震方案设计的要求，抗震设计是保障通信设施能够在地震发生时正常运行的关键性环节，在设计和施工过程中需要严格按照相关规范和标准进行，确保通信设施的安全性和可靠性。
隔震结构倒塌动力影响因素及鲁棒性分析
鲁棒性的定量测度进行分类，并针对结构的抗震鲁棒性进 行了定量评价 ；杜永峰等对隔震层和上部结构两个子系统 连续倒塌进行数值模拟，并对隔震结构抗连续倒塌能力进 行定性评判。
本文基于备用荷载路径法瞬时拆除隔震结构支座，分 析结构倒塌的动力响应。采用损伤结构的冗余度指标作为 结构鲁棒性的定量评价指标，从而判断损伤结构在遭遇原 设计荷载时是否会发生竖向连续倒塌，并揭示跨度、层高 对隔震结构抗竖向连续倒塌能力的影响。
方法，利用该方法分析了不同跨度、不同层高的损伤隔震结构三种鲁棒性指标，判断结构在遭遇原设计荷载时是否会发生竖向
连续倒塌。研究结果表明 ：随失效时间增长，结构的倒塌动力效应减弱 ；隔震结构鲁棒性随层高的增大而降低，随结构跨度的
增大而降低 ；不等跨隔震结构当其长跨边柱隔震支座失效时，更易发生竖向连续倒塌。
关键词 ：连续倒塌 ；倒塌动力响应 ；鲁棒性 ；IDA 分析 ；隔震结构
［中图分类号］TU352.1
［文献标识码］A
Influencing Factors and Robustness Analysis of Progressive Collapse of Isolation Structure
Min Chunwei (China Municipal Engid Research Institute Co., Ltd., Lanzhou Gansu 730000, China)
结构鲁棒性指在发生偶然事件时，对结构造成局部损 伤的条件下，结构体系具有不发生整体失效后果与局部损 伤原因不成比例破坏的一种能力 [1]。结构的连续倒塌就是 典型的不成比例破坏，因此鲁棒性问题与连续倒塌直接相 关。吕大刚等学者 [2] 给出了结构鲁棒性的新定义，将结构
作者简介 ：闵春伟（1984-），男，硕士研究生，工程师，研究 方向 ：结构减震控制。
鲁棒性和稳定性的区别
鲁棒性和稳定性的区别(总1
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鲁棒性和稳定性的区别
鲁棒性和稳定性都是反应控制系统抗干扰能力的参数。
那么关于鲁棒性和稳定性的区别有哪些，我们先来看看两者的定义。
定义上
所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持其它某些性能的特性。
所谓“稳定性”，是指控制系统在使它偏离平衡状态的扰动作用消失后，返回原来平衡状态的能力。
受到的扰动
稳定性是指系统受到瞬时扰动，扰动消失后系统回到原来状态的能力，而鲁棒性是指系统受到持续扰动能保持原来状态的能力。
稳定的概念
稳定性分为一致稳定和渐进稳定，就是说可以慢慢的稳定也可以螺旋形绕着稳定点稳定；
鲁棒性，是指你可以设定一个鲁棒界（可以2范数也可以是无穷范数），只要系统在这个界内就是稳定的；
性能要求
两者其实是包含关系。
鲁棒性能包括：信号跟踪、干扰抑制、响应性和最优性等动态性能，其中稳定性仅仅是其前提条件。
通常控制系统在不稳定前其性能已经显着下降，因此鲁棒控制的最终目的是使系统满足所要求的鲁棒性能。
2。
模块化钢结构建筑连接技术及鲁棒性研究进展与展望
模块化钢结构建筑连接技术及鲁棒性研究进展与展望目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状综述 (4)二、模块化钢结构建筑连接技术 (5)2.1 模块化钢结构建筑概述 (7)2.2 连接技术的分类与特点 (8)2.2.1 钢板焊接连接 (9)2.2.2 钢管连接 (11)2.2.3 螺栓连接 (12)2.2.4 钢结构焊接节点研究 (13)2.3 连接技术的应用案例分析 (15)三、鲁棒性研究进展 (16)3.1 鲁棒性的定义与重要性 (17)3.2 鲁棒性评估方法 (18)3.2.1 结构力学性能评估 (19)3.2.2 能量耗散能力评估 (20)3.2.3 模拟仿真分析 (22)3.3 提高鲁棒性的设计策略 (23)3.3.1 材料选择与优化 (24)3.3.2 连接结构的优化设计 (26)3.3.3 系统安全监测与维护 (27)四、展望 (29)4.1 研究发展趋势 (30)4.2 创新与应用前景 (31)4.3 需要解决的问题与挑战 (32)五、结论 (33)5.1 主要研究成果总结 (34)5.2 对未来研究的建议 (36)一、内容简述随着现代建筑技术的飞速发展，钢结构建筑以其独特的优势在世界各地得到了广泛的应用。
随着建筑高度的增加和跨度的扩大，钢结构建筑面临着越来越多的挑战，特别是在连接部位的稳定性方面。
模块化钢结构建筑连接技术的研究显得尤为重要。
模块化钢结构建筑连接技术是一种将建筑分为若干个标准化的模块进行设计、制造和安装的方法。
这种技术不仅提高了建筑的生产效率，还使得施工过程更加灵活、便捷。
由于模块之间的连接部位直接承受荷载，其连接部位的鲁棒性成为了一个亟待解决的问题。
国内外学者针对模块化钢结构建筑连接技术的鲁棒性问题展开了广泛的研究。
这些研究主要集中在连接部位的力学行为分析、连接件的优化设计以及加固方法等方面。
通过改进连接件的结构和材料，提高连接部位的强度和刚度，从而增强整个结构的鲁棒性。
建筑鲁棒性设计的理念与方法
建筑鲁棒性设计的理念与方法在建筑设计中，鲁棒性是一个非常重要的概念。
它是指建筑在面对各种不同的环境和意外情况时，能够保持稳定和安全的能力。
这个概念来自于工程学，但在建筑设计中也发挥了非常重要的作用。
对于建筑师来说，了解鲁棒性的原理和方法可以帮助他们创造出更加安全、耐用和可靠的建筑。
一、鲁棒性的定义和重要性鲁棒性是建筑设计中一个关键的概念，它是指建筑物在面对各种不同的环境和意外情况时，能够保持稳定和安全的能力。
这些环境和情况包括地震、风暴、洪水、恐怖袭击、火灾等。
一个具有良好鲁棒性的建筑物可以在面对这些情况时保持结构完整性、功能性和舒适性，从而避免造成人员伤亡和财产损失。
鲁棒性的重要性在于，它可以保障建筑物在任何情况下都能够起到它们应有的功能。
良好的鲁棒性设计可以确保建筑物的结构不受外界因素的干扰，从而保持其稳定性和安全性。
而建筑物的稳定性和安全性，则是建筑设计的最基本要求。
二、鲁棒性设计的原理和方法鲁棒性设计的核心原则是预先对各种灾难和突发情况进行充分的研究和分析，以便在设计阶段预测和避免可能出现的问题。
下面介绍一些常用的鲁棒性设计方法：1. 建筑物标准化设计标准化设计是一种重要的鲁棒性设计方法。
通过将建筑物组件进行标准化，可以使设计更加简单、可重复和易于维护。
这种方法有利于提高工作效率，降低设计成本，并减少由于设计问题引起的潜在危险。
标准化设计还有助于保障建筑结构的一致性和减少出现问题的可能性。
2. 结构设计建筑物的结构是影响其鲁棒性的重要因素。
在设计阶段，建筑师需要考虑建筑物的受力特点、结构设计和质量控制等方面，才能确保建筑物的稳定性和质量。
此外，建筑的材料、现场施工和建筑安装等方面也需要得到重视，以确保结构的坚固和可靠性。
3. 突发事件的预防和管控建筑师还需要在设计中考虑突发事件的预防和管控问题。
对于可能出现的灾难和突发情况，建筑师需要采取各种措施以承受来自外界的影响，比如地震加强、抗风能力等。
转换层结构抗震性能提升
转换层结构抗震性能提升第一部分转换层结构抗震性能现状 (2)第二部分抗震性能提升方法与策略 (4)第三部分材料选择与性能优化 (8)第四部分结构构件设计与强化 (11)第五部分连接节点细节处理 (15)第六部分抗震性能数值模拟分析 (18)第七部分实验验证与案例分析 (21)第八部分未来研究方向与应用前景 (24)第一部分转换层结构抗震性能现状转换层结构抗震性能现状转换层结构作为一种常见的建筑结构形式，在地震作用下其抗震性能受到广泛关注。
目前，转换层结构的抗震性能存在一些问题和挑战。
首先，转换层结构的地震响应较大。
由于转换层结构具有较大的刚度变化，容易产生地震动放大效应。
在地震作用下，转换层结构容易发生破坏，甚至倒塌。
因此，提高转换层结构的抗震性能是当前亟待解决的问题。
其次，转换层结构的抗震设计方法尚不完善。
目前，对于转换层结构的抗震设计，主要采用基于经验和简化模型的计算方法。
这些方法在某些情况下可能存在精度不足、计算复杂等问题，难以满足工程实际需求。
因此，需要进一步研究和改进转换层结构的抗震设计方法。
此外，转换层结构的抗震性能还受到多种因素的影响。
例如，地震烈度、场地条件、结构类型、材料性能等都会对转换层结构的抗震性能产生影响。
因此，在进行转换层结构的抗震设计时，需要考虑这些因素的影响，并进行相应的分析和评估。
为了提高转换层结构的抗震性能，可以采取以下措施：1.加强基础设计：在地震作用下，基础是建筑物抗震的第一道防线。
因此，加强基础设计是提高转换层结构抗震性能的重要措施之一。
在基础设计中，应采用合理的地基处理方法，提高地基的承载力和稳定性。
2.优化结构布置：合理的结构布置可以有效地降低地震响应。
在转换层结构中，应避免出现刚度突变和应力集中现象。
同时，应合理布置支撑和剪力墙等构件，以增强结构的整体性和稳定性。
3.加强构造措施：构造措施是提高结构抗震性能的重要手段之一。
在转换层结构中，应采取加强节点连接、增加支撑和剪力墙等构造措施，以提高结构的抗震性能。
结构抗震的鲁棒性
第38卷第6期建 筑 结 构2008年6月论结构抗震的鲁棒性3叶列平1,2, 程光煜1,2, 陆新征1,2, 冯 鹏1,2(1清华大学土木工程系;2结构工程与振动教育部重点实验室,北京100084)[摘要] 介绍了结构鲁棒性的概念及提高结构鲁棒性对避免结构在罕遇地震下垮塌的重要意义。
分别从抗震结构体系、结构承载力与延性、结构破坏模式以及赘余构件等几方面讨论了提高结构抗震鲁棒性的措施,给出了相应的设计建议。
[关键词] 结构抗震;鲁棒性;结构体系;整体性;破坏模式;结构承载力;结构延性;赘余构件I ntroduction of robustness for seismic structures Y e Lieping1,2,Cheng G uangyu1,2,Lu X inzheng1,2,Feng Peng1,2(1Civil Engineering C ollege ;2K ey Lab of S tructural Engineering and Vibration of China Education Ministry ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract :The concept of robustness of structures and its importance for preventing collapse against strong earthquake are firstly introduced.Then the in fluence aspects to the robustness of seismic structures ,including structural systems ,failure m odes ,strength and ductility of structure ,and redundancy elements ,are discussed.The approaches to increase the robustness of seismic structures are suggested.K eyw ords :seismic structure ;robustness ;structure system ;integrity ;failure m ode ;strength ;ductility ;redundancy elements3长江学者和创新团队发展计划资助。
机械结构设计的鲁棒优化研究
机械结构设计的鲁棒优化研究一、引言随着技术的进步和创新的需求，机械结构设计的重要性日益凸显。
在设计过程中，我们常常面临的一个挑战是如何使机械结构在不同的环境和工况下具有鲁棒的性能。
本文旨在探讨机械结构设计的鲁棒优化方法和技术，并为相关领域的研究提供参考。
二、机械结构设计的鲁棒性分析1. 鲁棒性的定义在机械结构设计中，鲁棒性是指设计在不确定因素和变化因素的影响下，仍然能够保持稳定和正确性的特性。
鲁棒性分析是通过评估设计和制造过程中的不确定性来确定工程系统在各种情况下的性能。
2. 鲁棒性分析的重要性鲁棒性分析在机械结构设计中尤为重要，原因如下：首先，机械结构的使用环境和工况常常复杂多变，例如温度、湿度、振动等因素的变化都可能对结构的性能产生影响。
鲁棒性分析可以帮助设计师预测结构在不同工况下的性能表现，从而指导设计决策。
其次，鲁棒性分析可以有效地降低设计过程中的风险和不确定性。
通过对不同参数的敏感性分析，设计师可以找到结构的关键参数，并对这些参数进行优化，从而提高结构的鲁棒性，减少设计的失误和成本。
最后，鲁棒性分析有助于提高机械结构的可靠性和寿命。
通过对不同环境和工况下结构的性能进行评估和优化，设计师可以有效地提高结构的可靠性和寿命，从而减少维护和保养的成本。
三、机械结构设计的鲁棒优化方法1. 参数设计的鲁棒优化参数设计是机械结构设计的关键环节之一。
在进行参数设计时，我们需要考虑不确定因素对结构性能的影响，并寻找一种能够在不同情况下保持稳定性能的最优参数。
一种常用的参数设计方法是基于仿真模型的优化。
通过建立数学模型，并利用数值仿真方法对不同参数进行模拟和分析，可以评估参数对结构性能的影响，并找到最优参数组合。
另一种参数设计方法是基于试验的优化。
通过设计不同参数组合的实验，测量和分析实验数据，可以找到最优参数组合，并进一步对参数进行优化。
这种方法不仅可以考虑不确定因素的影响，还可以考虑制造误差和装配误差等因素对结构性能的影响。
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第38卷第6期建 筑 结 构2008年6月论结构抗震的鲁棒性3叶列平1,2, 程光煜1,2, 陆新征1,2, 冯 鹏1,2(1清华大学土木工程系;2结构工程与振动教育部重点实验室,北京100084)[摘要] 介绍了结构鲁棒性的概念及提高结构鲁棒性对避免结构在罕遇地震下垮塌的重要意义。
分别从抗震结构体系、结构承载力与延性、结构破坏模式以及赘余构件等几方面讨论了提高结构抗震鲁棒性的措施,给出了相应的设计建议。
[关键词] 结构抗震;鲁棒性;结构体系;整体性;破坏模式;结构承载力;结构延性;赘余构件I ntroduction of robustness for seismic structures Y e Lieping1,2,Cheng G uangyu1,2,Lu X inzheng1,2,Feng Peng1,2(1Civil Engineering C ollege ;2K ey Lab of S tructural Engineering and Vibration of China Education Ministry ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract :The concept of robustness of structures and its importance for preventing collapse against strong earthquake are firstly introduced.Then the in fluence aspects to the robustness of seismic structures ,including structural systems ,failure m odes ,strength and ductility of structure ,and redundancy elements ,are discussed.The approaches to increase the robustness of seismic structures are suggested.K eyw ords :seismic structure ;robustness ;structure system ;integrity ;failure m ode ;strength ;ductility ;redundancy elements3长江学者和创新团队发展计划资助。
作者简介:叶列平,工学博士,教授,博士生导师,Email :ylp @ 。
1 结构鲁棒性的概念和意义结构的鲁棒性(R obustness )是以避免结构垮塌为目标的整体结构安全性。
目前常说的安全性是以结构构件不超过最大承载力为目标,即所谓的“承载力极限状态”来考虑的。
由于目前各种结构设计规范对于结构安全性的具体计算,最终都是着落于具体的结构构件,这显然没有能够使得结构工程师更多地考虑整体结构的安全性,这是导致某些工程结构鲁棒性不够的重要原因,也是目前我国工程教育中所存在的一个重要缺失。
因此,研究结构的鲁棒性,首先要从整体结构的安全性着手,使得结构工程师在满足每个具体构件安全性要求的前提下,更多地关注整体结构的安全性。
对于抗震结构来说,目前我国《建筑抗震设计规范》(G B50011—2001)(简称《规范》)规定了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。
虽然规范对保证结构实现“大震不倒”的抗震目标规定了一系列措施,但由于地震具有极大的随机性,未来遭遇超过抗震设防“罕遇地震”的可能性依然存在,同时对地震作用和结构抗震知识的认识至今还不充分。
因此当遭遇规范规定的“大震”或超过规范规定的罕遇地震时,结构能否经受得住而不产生垮塌,需要结构具有较高的鲁棒性。
这样的事例已在多次大地震中得到验证,如1976年中国的唐山大地震、1994年日本的阪神大地震、1999年中国台湾的大地震,以及最近巴基斯坦发生的大地震。
在这些大地震中,一些建筑完全垮塌,而一些建筑尽管产生一定程度的破坏,但没有倒塌。
这些建筑中有些是依据同一抗震标准进行设计的,但由于结构鲁棒性的差别,在地震中表现出截然不同的结果。
因此,只有在设计中充分考虑结构的鲁棒性,才能做到真正意义上的“大震不倒”。
抗震结构的鲁棒性所说的意外荷载和作用,是指可能超过设防烈度所规定的“大震”的强烈地震。
当然,关于抗震结构鲁棒性的研究和提高结构鲁棒性的措施,对于提高结构在其它意外荷载和作用下的鲁棒性也具有参考意义。
关于结构鲁棒性的表达以及如何实现结构鲁棒性设计,目前还没有建立普遍可以接受的理论和方法,主要还是依靠工程经验,尤其是依靠结构工程师对结构整体性能的把握和判断。
2 结构破坏的定义鲁棒性是研究结构在意外荷载和作用下产生灾害性后果的破坏,如垮塌、连续破坏、倾覆等。
根据现有的资料,对于抗震结构的破坏定义有以下几种:1)以构件的破坏定义:结构中任一个构件的破坏即导致结构垮塌,如对于纯框支结构,框支柱的破坏即11意味着结构的垮塌。
显然,符合这种破坏定义的结构,其鲁棒性很小,要提高这类结构的鲁棒性,这些关键构件应具有更高的安全储备。
2)以结构的最大承载力定义:对于超静定结构,一个构件达到最大承载力,并不意味着整体结构达到最大承载力。
如果先破坏的构件具有足够的延性,则整体结构的承载力在第一个构件破坏后仍然可以继续增加,但整体结构刚度有所降低,直至结构中有足够多的构件达到破坏,结构才达到最大承载力。
根据这一定义,显然达到结构最大承载力的时间与结构中首先破坏构件的时间相差越大,结构的鲁棒性就越高。
这意味着构件的延性对提高结构鲁棒性具有重要意义。
3)以结构的极限变形定义:对于延性好的结构,在达到最大承载力后并不会立即垮塌,而是可以在保持一定承载力的情况下继续经受一定的变形,直至达到极限变形。
由于结构中的次要构件(特别是赘余构件)达到极限变形后破坏退出工作不会对结构的承载力有很大影响,因此结构的极限变形是以结构中关键构件达到极限变形来确定的。
因为结构的极限变形通常发生在结构的最大承载力之后,故该定义反映了结构破坏前的变形能力,代表结构实际破坏的极限状态。
4)以结构承载力降低到最大承载力的某一百分比定义:通常按降低15%考虑。
尽管极限变形反映结构实际破坏的极限状态,但超过最大承载力后,结构的承载力随变形的增加不断降低,如果这种承载力降低发生在结构竖向承重关键构件,则会因不能继续承担上部结构自身的重量而发生垮塌。
此时,采用该破坏定义更为合适。
5)以结构形成可变机构定义。
在以上破坏定义中,结构构件在地震往复作用下的承载力和变形能力的劣化也需要给予考虑。
3 抗震结构体系与鲁棒性311明确结构体系中不同构件的作用结构中的不同构件对于结构鲁棒性的贡献是不同的。
关键构件是指其破坏容易引起结构大范围破坏或垮塌的构件,应加强对确认结构中关键构件的研究[1]。
相对于关键构件,结构中的次要构件是指那些破坏后不会导致整个结构严重破坏的构件。
次要构件的破坏甚至不会使得结构达到最大承载力或极限变形,或不会导致结构的承载力有很大降低,或者也不会使得结构形成几何可变体系。
关键构件和次要构件以外的结构构件属于一般构件。
一般构件的破坏对整体结构的承载力有一定影响,但不会导致整体结构承载力的急剧降低。
通常,一定数量的一般构件破坏后才会导致整体结构的严重破坏。
正确区分结构在地震作用下的关键构件、一般构件和次要构件是保证结构抗震设计具有足够鲁棒性的前提。
然而,目前我国的各种结构设计规范,往往都是针对一般结构构件的设计计算,且所有结构构件的安全度基本都相同,这种做法违背结构鲁棒性原则,因为构件的可靠度并不能直接换算成结构的破坏概率,它与结构的整体倒塌更无可比性[4]。
从结构鲁棒性的观点来看,构件的安全度与结构的安全度完全是两回事,这一点往往被我国结构设计人员所忽视,在我国各类结构设计规范中也强调得很少。
基于结构抗震鲁棒性原理,对于关键构件应增加其安全度。
尽管《规范》中对增加关键构件的安全度有所体现(如抗震等级、强柱弱梁、强连接弱构件的设计原则和方法、框支柱的承载力增大系数等),但在结构总体抗震设计原则上没有针对不同结构体系来区分关键构件,并给出相应的更高的安全度要求。
尽管这种区分和提高安全度要求的做法可能仅仅是概念性,然而这种设计原则对工程师在设计时有重要提示。
尽管确定关键构件有一些理论和方法[1,3],但这些理论和方法均不成熟,有些也不具有广泛性。
因此,凭借工程师对整体结构的理解和把握来区分关键构件更为实际。
如对承重墙、框排架柱、剪力墙、核心筒、巨型柱的判断。
对于关键构件,可以采取合理的设计,使其成为对于鲁棒性贡献的构件,也是一种有效措施,如分体柱、钢骨混凝土柱、钢骨混凝土剪力墙(筒体)和钢管混凝土叠合柱等的采用。
综上,明确结构体系中不同构件的作用,分清它们的安全度层次,是获得高抗震鲁棒性的前提。
需要注意的是,由于结构形式和破坏模式不同,关键构件还可分为整体型关键构件和局部型关键构件,如剪力墙属于整体型关键构件,而纯框支结构中的框支柱属于局部型关键构件。
应采用合理的结构体系,使其关键构件成为整体型关键构件。
312尽量形成超静定结构结构的鲁棒性与结构的超静定次数密切相关。
超静定次数也即结构鲁棒性研究所说的结构冗余度。
超静定次数越多,结构的冗余度越大,鲁棒性也越高。
当然,如果超静定次数都是集中于结构次要构件部分,这种冗余度增加对提高结构鲁棒性的作用不大,如纯框支结构,即使上部结构的冗余度再大,也不会提高结构的鲁棒性,因为此时结构的鲁棒性集中于局部型关键构件的框支部分。
因此,只有对具有整体型关键构件的结构增加冗余度,才具有提高结构鲁棒性的意义。
对于抗震结构,尽量采取措施来增加整体型关键21构件及与其关联的超静定次数,可显著提高结构抗震能力和鲁棒性。
《规范》中许多加强构件间连接的抗震构造措施就是为达到这个目的而规定的。
通过加强构件间连接的构造措施,还可以增强结构的整体牢固性,这也将大大增强结构的鲁棒性。
在结构中增加赘余构件,也会使结构超静定次数增加。
有时,可以利用一些非结构构件来作为赘余构件。
如隔墙,可以通过加强其与主体结构构件的连接,使其成为赘余构件;又如,利用结构中的一些连系梁作为赘余构件,也可以使得整体结构的超静定次数大大增加。
关于专门设置赘余构件的问题将在后面讨论。
需注意的是,对于按静定边界条件设计的构件,当采取连接构造措施来提高结构的超静定次数时,应注意计算边界条件与实际边界条件的差别,对计算内力进行必要的调整。
313增强结构的整体牢固性加强构件的连接或专门设置的某些构件对提高结构的鲁棒性有重要意义。