拱桁架因其造型美观、传力明确、施工方便等特点被广泛应用于体育馆、会展中心等大型公共建筑中。作为一种大跨空间结构,其抗震性能的研究得到了众多研究者的关注。然而,目前对该类结构在强震作用下的破坏机理尚缺乏系统的理论研究。本文采用数值方法,利用大型商用有限元分析软件ANSYS,对截面为矩形的钢管拱桁架结构在地震作用下的弹塑性动力响应进行了分析研究,同时考虑了材料和几何双重非线性效应。研究中考虑了地震波输入方向、截面高度、矢跨比等因素的影响。具体开展了以下几个方面的工作:1.结构在地震作用下的动力响应分析针对90m跨度拱桁架建立有限元模型,沿竖向(Z向)输入宁河地震波,通过逐步加大地震波加速度峰值,对每一峰值作一次动力时程分析,记录结构在各峰值下的某些特征响应并进行对比分析,以得出这些特征响应随加速度峰值变化的一些规律,籍此了解结构随地震加速度峰值逐级增大其动力性能不断变化乃至破坏的全过程,并在此基础上通过这些特征指标的变化规律对结构破坏模式和失效机理进行了初步探讨。具体的响应指标包括:(1)节点位移响应,(2)塑性杆件数量,(3)杆件内力响应,(4)最大节点屈服位移比。分析结果表明:节点位移随加速度峰值增大而增大,在临近失稳时则表现为位移的突然加大;结构发生动力稳定破坏前经历了较为深入的塑性发展过程,在接近临界荷载时,结构内部形成较大的塑性区域,致使结构性能发生了变化,结构刚度严重削弱,无法维持原有位形,最终发生弹塑性动力失稳。2.结构地震响应的参数影响分析本文从地震波的输入方向、结构截面高度、结构矢跨比三个方面对比了各加速度峰值下结构的最大节点位移及进入塑性杆件数量两项响应指标。分析结果表明:沿不同方向输入地震波时,X向输入的位移响应最弱,,临界荷载最高,XZ向输入引起的位移响应最大;截面高度越大,临界荷载越高,引起的位移响应越小;矢跨比越大,临界荷载越高,塑性发展程度越低。