SRC柱抗剪承载力影响参数的灰色关联分析.pdfVIP

第29卷 第2期 华 侨 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) V0I．29 N‘)．2 2008年4月 Journal of Huaqiao University(Natural Science) Apr．2008 文章编号： 1000—5013(2008)02—0294—05 SRC柱抗剪承载力影响参数的灰色关联分析 林 煌，郭子雄 (华侨大学 土木工程学院，福建 泉州362021) 摘要： 基于灰色系统理论的关联度分析方法，利用已有型钢混凝土(SRC)柱抗剪承载力的试验研究资料，对 2O根剪压破坏的型钢混凝土柱抗剪强度的影响因素进行关联度计算，得出各试验参数对型钢混凝土柱斜截 面抗剪承载力影响程度的大小排序．结果表明，影响型钢混凝土柱抗剪承载力的试验参数，从大到小排列依次 为型钢腹板的面积、混凝土强度、剪跨比、箍筋和轴力．同时，通过对试验数据的回归，提出型钢混凝土柱抗剪 承载力的计算公式，经验证和试验结果吻合较好． 关键词： 型钢混凝土柱；抗剪承载力；试验参数；灰色关联分析 中图分类号： TU 399．02 文献标识码： A 型钢混凝土组合结构是近年来在我国逐渐兴起的一种新的结构形式，同传统的钢筋混凝土结构与 钢结构相比，它充分发挥了钢与混凝土两种材料的优点，在日本等国家已有广泛应用．影响抗剪性能的 参数包括剪跨比、配钢率、配箍率、轴压比和混凝土强度等．这些因素对构件的承载力的贡献并非线性， 它们之间存在一定的耦合作用．目前，型钢混凝土柱的抗剪承载力计算，仍是根据半经验半理论公式进 行计算的l1]，计算结果与试验实测值之间存在较大离散性 ]．因此，无法定量计算出上述各种参数对型 钢混凝土柱抗剪强度的影响程度，各影响参数的主次关系也尚不明确．本文在综合分析试验研究成果的 基础上l3 ]，利用灰色系统理论的关联度分析方法，计算各试验参数与构件抗剪强度之间的关联度． 1 分析方法 1．1 基本概念 灰色系统理论、模糊数学和概率统计是3种最常用的不确定性系统的研究方法，研究对象都具有某 种不确定性，这是三者的共同点．但灰色系统着重研究概率统计、模糊数学所不能解决的“小样本、贫信 息”的不确定问题，并依据信息覆盖，通过序列生成寻求现实规律．其特点是“少数据建模”．与模糊数学 不同的是，灰色系统理论着重研究“外延明确、内涵不明确”的对象，研究对象是“部分信息已知，部分信 息未知”的“贫信息”不确定性系统．它通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息．实现 对现实世界的确切描述和认识． 传统数理统计中的回归分析、方差分析、主成分分析等，都是用来进行系统分析的方法．但这些方法 存在以下4个不足之处．(1)要求有大量样本，样本量少就难以找出统计规律．(2)要求样本服从某个典 型的概率分布，要求各因素数据与系统特征数据之间呈线性关系，且各因素之间彼此无关．这种要求往 往难以满足．(3)计算量大，一般要靠计算机帮助．(4)可能出现量化结果与定性分析结果不符的现象， 导致系统的关系和规律歪曲或颠倒． 灰色关联分析方法弥补了采用数理统计方法做系统分析所导致的缺憾，它对样本量的多少和样本 收稿日期： 2007—08—29 作者简介： 林 煌(1982一)，男；通讯作者：郭子雄(1 967一)．男．教授，蹲十生导师，主要从事工科抗震防灾的删f究．E— mail：guozxcy@hqu、edu．cn、 基金项目： 国家自然科学基金资助项目；教育部新世纪人才支持计划资助项目(NCET一06—0571)；福建 省重大专项前期研究项目(2005YZ1017) 第2期 林 煌，等：SRC柱抗剪承载力影响参数的灰色关联分析 295 有无规律都同样适用．而且，它的计算量小，十分方便，更不会出现量化结果与定性分析结果不符的情 况．其基本思想是，根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密．曲线越接近，相应序列之 间的关联度就大，反之就越小 ]． 1．2 抗剪强度灰色关联度分析过程 1．2．1 关联因子的确定 理论和试验研究表明，当剪跨比 1．5时，型钢混凝土柱容易发生剪切斜 压破坏；而