[发明专利]一种空间预应力索杆体系整体安全性评价方法

权利要求书

1.空间预应力索杆系整体安全性评价方法，其特征在于步骤如下：

(1)进行空间预应力索杆系拉索索力和腐蚀程度检测，并对关键节点空间位置进行定位；

(2)建立空间预应力索杆系的数值分析模型，进行考虑腐蚀程度的断索分析,实施步骤如下:

①建立结构的数值分析模型，进行模态分析，计算结束后，提取两阶主要振型的固有频率，求解瑞利阻尼常数；

②根据空间预应力索杆系中各段拉索的索力测试结果施加初应变，对整个模型施加质量阻尼系数，定义时间步、时间步长来确定结构的初始状态，对模型进行第2次计算；

③以模型的第2次计算为基础进行重启动，设置要断裂的拉索单元“死”的时刻，重新定义时间步和时间步长，对模型中的每根拉索依次进行断索分析；

(3)在断索分析的基础上，基于层次分析法，对考虑腐蚀程度的拉索权重进行定量化分析，得到拉索权重系数矩阵；

(4)建立拉索腐蚀程度判别的隶属函数，根据拉索腐蚀程度的检测结果，判定每根拉索腐蚀的隶属度；

(5)划分空间预应力索杆系的安全评价等级,；

(6)将步骤(3)分析得出的拉索权重系数矩阵与步骤(4)得出的拉索腐蚀程度隶属度矩阵相乘，得出模糊综合评判向量B；

(7)根据最大隶属度准则，基于步骤(6)分析得出的综合评判向量B，进行空间预应力索系整体安全性评价。

2.根据权利要求1所述的空间预应力索杆系整体安全性评价方法，其特征在于步骤(3)的实施步骤如下:

①空间预应力索杆系中有n根拉索在初始状态下的索力值为Fi，其中i＝1,2,···,n；

②根据断索分析的结果可得，当其中一根拉索断裂后，在断索瞬间其余拉索的索力会强烈振动直到结构达到新的平衡状态，提取各拉索索力的在断索过程的最大值为Fij，其中j＝1,2,···,n；

③设η为拉索索力的最大变化幅度，用表示拉索j断裂后拉索i在振动过程中的最大变化幅度，表示拉索i断裂后拉索j在振动过程中的最大变化幅度；

④根据ηi与ηj的大小判别拉索i与拉索j的相对重要程度，构建拉索权重定量化计算的判断矩阵，进行一致性检验后，确定各拉索索段的权重。

3.根据权利要求1所述的空间预应力索杆系整体安全性评价方法，其特征在于步骤(5)中将空间预应力索杆系的安全评价等级划分为四级。

4.根据权利要求3所述的空间预应力索杆系整体安全性评价方法，其特征在于安全评价等级划为安全、次安全、不安全和危险。