基于响应敏感性的单层球面网壳冗余度分析与验证

冗余特性是影响结构鲁棒性的重要因素之一，是损伤情况下结构安全性的体现。以结构的应变响应对单元材料弹性模量的敏感性作为结构构件冗余度评价指标，对3个缩尺比为1/10的单层球面网壳振动台试验模型的冗余度进行了分析。模型一的整体刚度分布均匀，其强震作用下的倒塌模式为强度破坏；模型二在6个径向主肋区设置了薄弱区，其破坏模式为动力失稳；模型三在模型二的基础上不设薄弱区，结构刚度分布均匀，在强震作用下发生强度破坏。对比试验模型的冗余度分析结果与其振动台倒塌试验结果，发现发生破坏的杆件普遍冗余度较低。研究表明,可以用冗余度衡量杆件在结构中的重要性，冗余度较小的杆件是易发生破坏的结构弱点所在，其破坏将对结构产生很大影响，是结构的关键构件。