本文關(guān)鍵詞：地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋共同作用下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空間結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展使各種各樣新型的結(jié)構(gòu)形式不斷涌現(xiàn),同時(shí)推動(dòng)著其相關(guān)理論也在相應(yīng)的不斷完善中。但相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)(框架結(jié)構(gòu)、橋梁等),就考慮地基土與結(jié)構(gòu)的共同作用這個(gè)方面來(lái)說(shuō),空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究還是比較匱乏的。尤其是近些年,地震災(zāi)害頻發(fā),已帶來(lái)不少生命與財(cái)產(chǎn)的損失,而空間結(jié)構(gòu)作為人們進(jìn)行公共活動(dòng)的主要場(chǎng)所,在地震發(fā)生時(shí),確保結(jié)構(gòu)的安全性是極其重要的。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為空間結(jié)構(gòu)中發(fā)展快、應(yīng)用廣的形式之一,其相關(guān)理論已取得了不小的成果,但是以往對(duì)其進(jìn)行的分析大多數(shù)未考慮地基的影響,或?qū)⒌鼗院?jiǎn)化模型代替。本文以凱威特(K8)型單層球面網(wǎng)殼為研究對(duì)象,從而進(jìn)行考慮地基土與上部結(jié)構(gòu)共同作用下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的研究工作。本文采用ANSYS有限元軟件建立凱威特型單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的有限元模型,分別建立不考慮土—結(jié)構(gòu)共同作用下的模型(支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型)以及考慮共同作用下的整體模型(地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型),利用分塊蘭索斯法進(jìn)行模態(tài)分析,得到結(jié)構(gòu)的基本自振特性,提取結(jié)構(gòu)前30階自振頻率及振型并進(jìn)行對(duì)比;然后根據(jù)相關(guān)推薦選取EL—Centro波及Taft波作為結(jié)構(gòu)輸入地震動(dòng),按照抗震設(shè)防8度區(qū)多遇地震下加速度峰值對(duì)其進(jìn)行調(diào)整后,采用三向輸入,利用時(shí)程分析法獲得結(jié)構(gòu)體系在不同地震波作用下的響應(yīng)結(jié)果,選取具有代表性的桿件及節(jié)點(diǎn),分別對(duì)桿件軸力及節(jié)點(diǎn)位移進(jìn)行分析。對(duì)比兩種模型下結(jié)構(gòu)自振特性及結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)結(jié)果,可獲得以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)兩種模型中結(jié)構(gòu)自振頻率均比較密集,且都在第三階發(fā)生突變,但是在考慮地基基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)的共同作用后,結(jié)構(gòu)的自振頻率整體減小;同時(shí)通過(guò)振型圖可以看出,兩種模型中網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的高階振型有較大的差異,而考慮共同作用后網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的豎向振型提前。(2)考慮地基土與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的共同作用后,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)水平X、Y向位移增大,而節(jié)點(diǎn)豎向(Z向)位移減小,且土—結(jié)構(gòu)的共同作用對(duì)肋桿上節(jié)點(diǎn)位移影響最小。(3)相比于網(wǎng)殼屋蓋—支承體系模型,地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋整體計(jì)算模型中的桿件軸力有不同程度的增大或減小,所選桿件的軸力峰值以減小的居多。考慮地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋的相互作用對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)肋桿軸力的影響最小,軸力峰值波動(dòng)范圍在20%以?xún)?nèi)。(4)在EL—Centro波及Taft波的作用下,結(jié)構(gòu)體系的地震響存在一定的差異,雖然桿件軸力峰值的差距不是很顯著,但是從桿件軸力時(shí)程曲線(xiàn)可以看出,相同時(shí)間點(diǎn)下的軸力值相差較大。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 土—結(jié)構(gòu)共同作用 自振特性 地震響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU399;TU311.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 概述10-12
• 1.2 空間結(jié)構(gòu)協(xié)同工作研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 上部屋蓋與支承結(jié)構(gòu)共同受力的研究12-13
• 1.2.2 地基—支承體系—上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 地基—支承體系—結(jié)構(gòu)共同作用的理論分析16-30
• 2.1 共同作用分析方法16-20
• 2.1.1 模型實(shí)驗(yàn)法16
• 2.1.2 原型測(cè)試法16-17
• 2.1.3 理論分析法17-20
• 2.2 共同作用下結(jié)構(gòu)體系的運(yùn)動(dòng)方程20-24
• 2.2.1 質(zhì)量矩陣21-22
• 2.2.2 阻尼矩陣22-23
• 2.2.3 剛度矩陣23-24
• 2.3 空間結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析方法24-25
• 2.3.1 反應(yīng)譜法24
• 2.3.2 隨機(jī)激勵(lì)法24-25
• 2.3.3 時(shí)程分析法25
• 2.4 地震波的選取25-29
• 2.4.1 合理選擇地震波的重要性25-26
• 2.4.2 地震波的選取26-27
• 2.4.3 地震波的調(diào)整27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的建立30-37
• 3.1 ANSYS軟件簡(jiǎn)介30
• 3.2 網(wǎng)殼屋蓋—支承體系協(xié)同工作模型30-31
• 3.2.1 模型參數(shù)30-31
• 3.2.2 建模方法31
• 3.3 地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋整體模型31-36
• 3.3.1 地質(zhì)條件31-32
• 3.3.2 人工邊界的模擬32-34
• 3.3.3 土體范圍的截取34
• 3.3.4 模型參數(shù)及建模方法34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 網(wǎng)殼屋蓋—支承體系協(xié)同工作模型自振特性及地震響應(yīng)分析37-48
• 4.1 網(wǎng)殼屋蓋—支承體系協(xié)同工作模型自振特性分析37-39
• 4.1.1 自振頻率37-38
• 4.1.2 振型分析38-39
• 4.2 網(wǎng)殼屋蓋—支承體系協(xié)同工作模型地震響應(yīng)分析39-47
• 4.2.1 阻尼的確定40
• 4.2.2 位移分析40-44
• 4.2.3 軸力分析44-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 5 地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型自振特性及地震響應(yīng)分析48-62
• 5.1 地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型自振特性分析48-50
• 5.1.1 地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型自振頻率48-49
• 5.1.2 地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型振型49-50
• 5.2 地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋模型地震響應(yīng)分析50-55
• 5.2.1 位移分析50-53
• 5.2.2 軸力分析53-55
• 5.3 兩種模型下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及抗震性能對(duì)比55-61
• 5.3.1 自振特性55-56
• 5.3.2 節(jié)點(diǎn)位移56-58
• 5.3.3 桿件軸力58-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果69

【參考文獻(xiàn)】

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2 李娜;單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與下部支承結(jié)構(gòu)間的動(dòng)力相互作用[D];東北大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：地基—支承體系—網(wǎng)殼屋蓋共同作用下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：349122