基于高斯过程的钢-木混合结构刚度比全局敏感性分析

摘要

在钢-木混合结构中,轻木剪力墙和钢框架的刚度比是影响结构性能的重要参数。为了研究不同楼层刚度比对结构响应的影响程度,采用基于高斯随机过程的回归模型,进行了基于方差的全局敏感性分析。在分析中,建立了180个不同钢-木混合结构,以不同楼层刚度比作为影响因素,考虑了4种不同的结构响应,并以主效应和全效应作为敏感性的评价指标。结果表明,高斯过程模型对于自振周期表现出非常良好的预测能力,确定系数可达0.99以上;比较不同楼层刚度比的敏感性指标可知,当某一层结构钢框架刚度出现明显变化时,该层刚度比对结构最大层间位移角影响较大。同时,该层刚度比的全效应与主效应指标之差大于0.3,表明最大层间位移角与刚度比之间的关系具有较强的非线性特征;最大加速度对第2层刚度比最为敏感;基底剪力对各层刚度比的敏感性顺序会随地震水准的变化而改变;自振周期对结构中下部楼层刚度比更为敏感,且其全效应与主效应之差小于0.001,表明自振周期基本由刚度比的主效应决定。

关键词