单层网壳结构的模糊决策分析.pdfVIP

焉22誊第6。,m 建筑结构学报 Vo]．22，No．6 200J年12月 Journal。f BuildingStructures 夏c．，iool。 单层网壳结构的模糊决策分析 牟在根1，武哲2，修龙s (1．北京科技大学土木工程系，北京100083；2．北京航空航天大学，北京100083 3．中国建筑科学研究院，北京100013) 摘要：本文提出了单层网壳结构的模糊决策方法，其中决策模型的目标函数中不仅考虑了单层网壳结构的杆件费用和节点费 用·而且还考虑了结构的维护费用以及遇到自然灾害时损失的期望值，另外在约束条件中考虑了强度、刚度、稳定等因素中存 在的模糊信息，从而构成了单层网壳结构的模糊决策问题。在其模期决策问题的求解过程中，分两个阶段进行求解。在第一 阶段，以结构造价为目标函数．求解其模糊最小设计；而在第二阶段是在第一阶段中求出的模糊最小设计的基础上，进一步考 虑结构的维护费用和损失期望值，求出单层网壳结构的最终模糊优化解。 美键词：单层网壳；模糊决策；期望值 中图分类号：TU393．3文献标识码：A 了本文提出的决策方法的有效性和可行性。 1前言 2结构的模糊决策方法 单层网壳结构是大跨宅问网格结构中常见且重 要的一种结构形式，其承载力不仅取决于杆件的强 在模糊环境下，其结构的决策模型可以由式(1) 度，『f|i且还取决于网壳结构的整体稳定和局部稳定。 表示。其中符号～代表模糊约束条件。式(1)的模型 在网壳结构的设计过程中，必然会遇到大量的不确定 过于强调节省结构的造价．而没有全面地考虑建筑物 性信息和因素。目前对这种不确定性因素，利用概率 的综合费用。因此．根据文献[6]建议的方法，采用式 的方法进行可靠度分析，并反映在结构设计当中。但 (2)的决策模型。其中f(x)为结构的初始造价，￡(x) 对工程技术人员的工程经验及决策判断，本身具有模 为结构的维持费用及使用中遭受损坏带来经济损失 糊性的不确定性，而且是属于纯主观的认识问题，所 的期望值。因而F(x)是建筑物的综合费用．也就是 以很难用概率的方法进行分析。对这些不确定性冈 本文模糊决策的目标函数：…。 素，我们认为应用模糊理论加以分析和处理更为合 rainF(X) ] 理，也更为方便。另外．结构设计不仅要考虑它的结 (1) s．t．g。(x)留．i一1t2，…，p} 构造价，而且还要考虑结构的维持费用，使结构的综 合费用最低。因此，本文引入模糊理论进行决策分 gi(X)；雕，j=l，2．…．qj 析。其中，目标函数既考虑了单层网壳结构的杆件和 minF(x)一J(x)+E(x)1 节点的费用，又考虑了网壳结构的维持费用以及遇到 (2) s．t．戤(x)乏67，i一1，2，…．户 自然灾害时损失的期望值等。而约束条件则考虑了 J g．(x)；影．j一1，2，…，q 单层