大跨度格構式拱結構的地震響應研究.pdf

1、空間大跨結構是現(xiàn)代文明重要的組成部分之一,正被日益廣泛的應用于水壩、體育場館、橋梁、核電站管線、高架鐵路以及和生命線相關的許多建設中。一般結構的抗震反應分析中,往往只考慮時間變化性,而不考慮空間變化性,最具代表的是忽略了行波效應影響,對于大跨度結構如果仍采用一般的抗震計算方法,顯然不能保證其局部某些地方的安全性。空間大跨度格構式拱結構在此方向的研究鮮見于文獻,因此研究單榀和空間拱桁架的力學性能具有重要意義,故本文對單榀大跨度格構式拱結構

2、在地震下考慮不同支承剛度和行波效應的響應影響進行分析研究。
　　 本文主要從地震動分析理論、行波效應原理和方法、結構自振特性和結構地震響應分析四個方面出發(fā),在現(xiàn)有相關研究成果的上,以自擬大跨度格構式拱屋蓋為工程背景,對該格構拱考慮不同支座彈性剛度和地震行波效應的多遇和罕遇地震響應進行研究。
　　 (1)本文參閱了國內外有關大跨度拱結構的穩(wěn)定研究資料和其在動力荷載作用下的響應規(guī)律,對其進行總結和歸納;
　　 (2)

3、簡要介紹了結構在地震荷載下的分析方法、有限單元法、模態(tài)分析方法和有限元線性方程的解法,系統(tǒng)闡述了地震行波效應的相關理論和模擬求解方法;
　　 (3)利用3D3S軟件自擬模型,再利用有限單元分析軟件ANSYS建立單榀格構拱模型,并對3種支座彈性剛度下的模型進行自振特性分析;
　　 (4)運用ANSYS對格構式拱屋蓋進行地震作用下考慮不同支座彈性剛度影響時的彈塑性時程分析,得出格構式拱結構上下弦端部桿件軸力和跨中豎向位移為最

4、不利值,支座剛度減小對拱結構的內力有利對位移不利,在抗震設計中宜與下部支承結構一起分析,考慮其支承結構的剛度和他們的共同工作;
　　 (5)運用ANSYS對格構式拱屋蓋進行地震作用下考慮行波效應影響時的彈塑性時程分析,得出行波效應對結構影響是顯著的,其影響有利有弊,并且大部分桿件和節(jié)點位移隨著波速的下降而越不利;與一致激勵相比行波下結構的位移和內力響應,存在明顯的滯后現(xiàn)象;當波速很大時,內力和位移響應與一致激勵下的波形基本重合。