本文關(guān)鍵詞：多維多點激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析及溫度變化對結(jié)構(gòu)影響的研究

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【摘要】：弦支穹頂結(jié)構(gòu)是一種基于張弦整體體系而產(chǎn)生的新型預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu),它具備單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和張弦結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)由于其跨越性能良好而廣泛應(yīng)用于工程實踐。以往關(guān)于弦支穹頂結(jié)構(gòu)的研究多集中在中小跨度的性能分析,或者是集中于受一致激勵地震作用下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。而隨著結(jié)構(gòu)跨度的增大,地震作用時地震動的空間效應(yīng)也越大,結(jié)構(gòu)在溫度變化下的應(yīng)力和變形影響也越大。本文采用大型有限元分析軟件ANSYS對跨度為120m的施威德勒型弦支穹頂結(jié)構(gòu)進行多維多點地震作用輸入下的地震響應(yīng)分析,并系統(tǒng)的研究了溫度變化對大跨度施威德勒型弦支穹頂結(jié)構(gòu)的性能影響。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.選取EI-Centro和Taft地震波對弦支穹頂結(jié)構(gòu)進行多維一致激勵和多維多點激勵的地震響應(yīng)分析,對比分析計算結(jié)果可知:(1)大跨度空間結(jié)構(gòu)分析時必須考慮采用多維多點激勵的方式加載地震作用;(2)改變行波效應(yīng)視波速大小對弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)影響不大;(3)水平方向地震激勵是影響結(jié)構(gòu)多維多點激勵作用下極限穩(wěn)定承載力的重要因素。2.分析計算了結(jié)構(gòu)在相同地震波作用下,采取不同激勵方式的地震響應(yīng),對比分析計算結(jié)果可知:(1)相對于一致激勵,多點激勵考慮地震波的行波效應(yīng),使得結(jié)構(gòu)上層網(wǎng)殼的桿件應(yīng)力值增大,分布也更加不均勻。(2)在多點激勵下弦支穹頂結(jié)構(gòu)支座附近范圍內(nèi)的桿件和預(yù)應(yīng)力拉索的內(nèi)力大于一致激勵下的內(nèi)力,這是因為對于弦支穹頂這種剛度很大的大空間結(jié)構(gòu),下部支座間的錯動對支座附近的桿件和預(yù)應(yīng)力拉索會產(chǎn)生較大的影響。3.考慮了溫度效應(yīng)對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的性能影響分析,對比分析計算結(jié)果可知:(1)對于大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)上層網(wǎng)殼的節(jié)點位移受負(fù)溫差影響比較明顯,上部單層球面網(wǎng)殼的桿件最大等效應(yīng)力受正溫差影響較為顯著;(2)結(jié)構(gòu)最外圈的預(yù)應(yīng)力拉索對溫度變化敏感程度最高,并且敏感程度隨著預(yù)應(yīng)力拉索的位置由外向里慢慢變小。(3)結(jié)構(gòu)的非線性屈曲分析可以得出:隨著溫度的升高,結(jié)構(gòu)的極限穩(wěn)定承載力逐漸下降。本文溫度變化研究成果可為溫度與地震動響應(yīng)耦合分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：多維多點激勵 施威德勒型弦支穹頂 行波效應(yīng) 溫度效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU399
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 選題背景8
• 1.2 弦支穹頂?shù)慕M成和分類8-9
• 1.3 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的特點9-10
• 1.4 國內(nèi)外弦支穹頂結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀及工程應(yīng)用10-13
• 1.4.1 國外弦支穹頂結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4.2 國內(nèi)弦支穹頂結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4.3 工程應(yīng)用12-13
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 弦支穹頂結(jié)構(gòu)有限單元法15-24
• 2.1 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的非線性有限單元法15-20
• 2.1.1 空間桿單元剛度矩陣15-17
• 2.1.2 空間梁單元剛度矩陣17-19
• 2.1.3 索單元計算19-20
• 2.2 結(jié)構(gòu)總剛度矩陣20-21
• 2.3 非線性方程組的求解21-22
• 2.4 弦支穹頂結(jié)構(gòu)動力穩(wěn)定判別分析方法22
• 2.5 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力失穩(wěn)判定準(zhǔn)則22-23
• 2.6 阻尼23-24
• 第3章 地震作用下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析24-59
• 3.1 弦支穹頂結(jié)構(gòu)多點激勵的基本原理24-26
• 3.1.1 多點激勵下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的平衡方程24-25
• 3.1.2 支座大質(zhì)量法計算原理25-26
• 3.2 地震波的選擇與調(diào)整26-31
• 3.2.1 地震波的選擇26-28
• 3.2.2 地震動強度指標(biāo)28-31
• 3.3 計算模型31
• 3.4 EI-Centro地震波對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的影響31-44
• 3.4.1 水平單向地震激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析31-35
• 3.4.2 水平雙向地震激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析35-40
• 3.4.3 三向地震激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析40-44
• 3.5 Taft地震波對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的影響44-57
• 3.5.1 水平單向地震激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析44-48
• 3.5.2 水平雙向地震激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析48-52
• 3.5.3 三向地震激勵下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析52-57
• 3.6 本章小結(jié)57-59
• 第4章 溫度變化對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)性能影響研究59-78
• 4.1 引言59
• 4.2 溫度作用概述59-61
• 4.2.1 溫度荷載的分類60
• 4.2.2 溫度作用計算理論60-61
• 4.3 溫度變化下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的性能分析61-70
• 4.3.1 溫度變化對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)上層網(wǎng)殼的影響61-63
• 4.3.2 溫度變化對預(yù)應(yīng)力拉索的影響63-65
• 4.3.3 溫度變化對徑向索的影響65-68
• 4.3.4 溫度變化對支座反力的影響68-70
• 4.4 溫度變化下大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析70-75
• 4.4.1 特征值屈曲分析70-73
• 4.4.2 非線性屈曲分析73-75
• 4.5 考慮溫度與地震耦合作用對結(jié)構(gòu)的影響75-77
• 4.5.1 溫度與地震耦合作用對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的影響75-77
• 4.6 本章小結(jié)77-78
• 第5章 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 結(jié)論78-79
• 5.2 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任文;;大跨空間結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析[J];四川建筑科學(xué)研究;2016年01期

2 張智升;劉紅波;陳志華;王小盾;;地基及支承結(jié)構(gòu)協(xié)同變形對橢圓形單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)的影響[J];工業(yè)建筑;2016年02期

3 劉凱凱;劉占省;吳金志;孫國軍;;溫度作用下大跨度索穹頂結(jié)構(gòu)可靠度分析[J];施工技術(shù);2015年02期

4 鄒海鑫;;大跨度梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值分析[J];低溫建筑技術(shù);2013年12期

5 林允昶;劉學(xué)廣;;溫度應(yīng)力作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析[J];低溫建筑技術(shù);2013年12期

6 周國良;鮑葉欣;李小軍;彭小波;;結(jié)構(gòu)動力分析中多點激勵問題的研究綜述[J];世界地震工程;2009年04期

7 王彬;張國軍;王樹;葛家琪;;三亞市體育中心體育館大跨弦支穹頂鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2009年10期

8 張愛林;饒雯婧;劉學(xué)春;崔偉龍;;溫度變化下弦支穹頂結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2009年03期

9 何慶祥;沈祖炎;;結(jié)構(gòu)地震行波效應(yīng)分析綜述[J];地震工程與工程振動;2009年01期

10 范峰;陳小培;金曉飛;支旭東;;營口市奧體中心體育館屋蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化選型[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年12期

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本文編號：1133281