强震下30m跨不同矢跨比空间钢管拱桁架的弹塑性动力响应研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:nanometer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大跨度空间钢管拱桁架作为一种大跨空间结构,常被设计为大型公共建筑的主要受力体系。地震灾害是地球上自然灾害之首,它具有突发性和不可预测性,它能在瞬间使大量建筑物与构筑物破坏。在历次地震中大跨度拱桁架结构常成为灾民的避难场所,其地震下的安全性与大量生命和巨额财产息息相关。中国作为多地震国家,80%以上大中城市处于地震区,因而研究钢管拱桁架在地震作用下的动力响应具有重要现实意义。本文以30m跨钢管拱桁架为研究对象,所做的主要工作如下:1、按照国家现行有关规范完成了七种矢跨比钢拱桁架模型的设计2、用钢结构分析软件SAP2000对上述七个模型进行弹塑性动力响应分析,分析时考虑了几何非线性和材料非线性,文中通过定义塑性铰来实现材料非线性。本文选用了三种适合于III类场的地震波,以逐步加大地震波加速度峰值的方法对每一幅值作一次动力弹塑性时程分析,直到结构发生破坏为止3、通过对比不同矢跨比下钢拱桁架的用钢量、第一阶振型对应周期、结构最大位移响应、最大节点位移-加速度峰值曲线、结构最大节点屈服位移比以及承载力等指标的规律,分析矢跨比对钢拱桁架动力弹塑性响应的影响。通过对比分析,本文得出如下结论:4、在跨度和网格截面形式相同的情况下,当矢跨比从0.1向0.2递增时,结构用钢量、第一阶振型对应的周期呈现递减的趋势;而当矢跨比从0.2向0.4递增时,结构用钢量、第一阶振型对应的周期也呈现递增的趋势。弹性阶段结构水平向最大位移响应随着矢跨比的增大而增大,而竖向位移响应随着矢跨比的增大而减小。2、当作用在桁架上的地震波加速度峰值比较小时,结构的最大位移响应随着地震波加速度峰值的增加而呈线性增加;当地震波加速度峰值继续加大时,桁架有部分杆件进入塑性,整个结构的振动平衡位置跃迁;当加速度峰值增大到临界荷载时,主桁架某些杆件变形严重,结构发生破坏。3、水平地震作用于结构时,结构的弹塑性界限和失效界限加速度峰值均随着矢跨比的增大而减小,竖向地震作用时随着矢跨比的增大而增大,这说明结构水平方向的承载力随着矢跨比的增大而减小,竖直方向的承载力随着矢跨比的增大而增大。4、当三种不同地震波作用于结构时,结构的竖向位移延性系数基本小于其水平位移延性系数,这表明钢拱桁架结构竖向耗能能力小于其水平耗能能力。
其他文献
随着人类社会的发展,人们对能源的需求越来越大,煤炭、天然气、石油等传统资源有限,而且使环境不断恶化,节约能源消耗、发展可持续的清洁能源是当今各国都在努力的方向。风力发电
本文以双层柱面网壳和钢结构拱的组合(拱支双层柱面网壳)为研究对象,研究了粘滞阻尼器和铅芯橡胶支座对该类结构的减震和隔震作用,进行了一系列消能减震、隔震参数分析,归纳
岩石作为地下工程建筑中主要工程材料,其物质组成成分和所赋存的复杂地质环境使其具有明显的时效性,对地下岩体工程的稳定有着重要的理论意义和实用价值。目前,在岩石蠕变特
随着工业发展对单层工业厂房的要求越来越高,现在的工业建筑朝着超大层高、大跨度、大柱距、大吨位吊车的方向发展,为适应当前工业厂房的发展水平,应当对这类单层超大层高大跨重
中国建筑可以说是一门屋顶设计的艺术,近年来随着中国社会经济的发展,人们对建筑物的功能需求以及审美视角发生了改变,美观实用、造型新颖的高层建筑结构如雨后春笋般的涌现于人
框支剪力墙结构因其独特的结构布置,较好的满足了人们对建筑使用功能的要求,因此成为近些年来发展最为迅猛的结构形式之一。但因结构本身的复杂性,其转换构件的受力性能和结
随着煤炭资源的深部开采,采用斜井方式建设运输通道的方式被广泛运用。相比于传统的矿山法修建煤矿斜井,盾构/TBM工法安全程度高,施工速度快,采用盾构/TBM工法修建煤矿长距离
挤扩支盘灌注桩是近年来在国内外应用较为广泛的新桩型,通过在桩身不同部位设置支盘,将桩侧摩阻力转化为支盘端承力,改善了桩的受力机理,有效提高了桩的承载力,并减小了桩和
随着社会进步,人们对于建筑的功能要求越来越高,下部作为公共场所需要大空间,而上部作为住宅或者办公楼则需要小空间,因此常常设置转换层来满足受力要求和功能要求。梁式转换