發(fā)布時間：2017-09-06 11:13

  本文關(guān)鍵詞：大跨度凱威特—聯(lián)方型弦支穹頂結(jié)構(gòu)在多維多點(diǎn)激勵下的地震響應(yīng)及動力穩(wěn)定分析

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【摘要】：弦支穹頂是一種新型復(fù)合的空間“雜交”結(jié)構(gòu)體系,該結(jié)構(gòu)體系在整體張拉的理念指導(dǎo)下,巧妙的將單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與索穹頂結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系,充分利用各自結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),從而使該結(jié)構(gòu)體系的經(jīng)濟(jì)性與空間跨越性能都得到大幅提高。然而其跨度越大,發(fā)生地震時因?yàn)榈卣饎拥目臻g效應(yīng),各支承點(diǎn)的地震激勵也會出現(xiàn)更大的差異。因此,本文基于有限元軟件ANSYS針對120m跨度的凱威特-聯(lián)方型弦支穹頂進(jìn)行了靜力性能分析,一致及多點(diǎn)激勵下的地震響應(yīng)和動力穩(wěn)定分析。具體研究內(nèi)容及主要結(jié)論如下:(1)研究了在不同矢跨比、撐桿高度、拉索預(yù)應(yīng)力以及考慮不同初始缺陷下結(jié)構(gòu)靜力性能方面的差異。得出矢跨比對其穩(wěn)定承載能力影響顯著;撐桿可以明顯的改善弦支穹頂上層網(wǎng)殼的受力性能;拉索預(yù)應(yīng)力水平對于結(jié)構(gòu)支座的徑向反力大小基本起著決定性作用;大跨度弦支穹頂是一種缺陷敏感型結(jié)構(gòu),工程中應(yīng)對結(jié)構(gòu)初始缺陷加以嚴(yán)格控制。(2)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行一致激勵與多點(diǎn)激勵下的地震響應(yīng)分析,發(fā)現(xiàn)與前者相比多點(diǎn)激勵下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)普遍增大。筆者建議,中小跨度的結(jié)構(gòu)未考慮多點(diǎn)激勵進(jìn)行設(shè)計時,構(gòu)件的抗震驗(yàn)算可以忽略承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE?,以此來中和多點(diǎn)激勵對結(jié)構(gòu)的不利影響。(3)分別計算了結(jié)構(gòu)在水平單向、水平雙向及三向地震作用下且考慮行波效應(yīng)的動力穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模式基本類似;多點(diǎn)激勵作用下,結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定承載能力降低;在實(shí)際工程應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)避免僅用一條地震波來對結(jié)構(gòu)進(jìn)行時程分析,應(yīng)當(dāng)取多條合理地震波對其進(jìn)行激勵,并考慮最不利的地震激勵效應(yīng)來對結(jié)構(gòu)進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計;大跨度空間結(jié)構(gòu)不僅要考慮單維多點(diǎn)還應(yīng)考慮多維多點(diǎn)的的地震激勵。本文的研究可以為弦支穹頂結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用以及后續(xù)的理論分析提供有價值的參考。
【關(guān)鍵詞】：弦支穹頂 靜力性能 多點(diǎn)激勵 動力穩(wěn)定
【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;TU311.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 大跨度空間結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展8-9
• 1.2 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的概念及特點(diǎn)9-10
• 1.3 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的分類10-11
• 1.4 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.5 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13
• 1.6 本文研究內(nèi)容13-15
• 第2章 弦支穹頂結(jié)構(gòu)非線性有限單元法15-22
• 2.1 空間桿單元剛度矩陣15-17
• 2.2 空間梁單元剛度矩陣17-19
• 2.3 索單元的剛度矩陣19-20
• 2.4 結(jié)構(gòu)總剛度矩陣20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 弦支穹頂結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析方法22-30
• 3.1 時程分析法概述22
• 3.2 多點(diǎn)輸入下時程分析法的實(shí)現(xiàn)22-25
• 3.2.1 支座大質(zhì)量法23-24
• 3.2.2 多點(diǎn)地面運(yùn)動模擬方法24-25
• 3.3 地震波的選取25-28
• 3.4 地震波的輸入與調(diào)整28
• 3.5 動力穩(wěn)定判別分析方法28-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第4章 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的靜力性能分析30-47
• 4.1 弦支穹頂結(jié)構(gòu)計算模型的建立30-32
• 4.2 弦支穹頂結(jié)構(gòu)參數(shù)分析32-45
• 4.2.1 矢跨比的影響32-35
• 4.2.2 撐桿高度的影響35-38
• 4.2.3 預(yù)應(yīng)力的影響38-42
• 4.2.4 初始缺陷的影響42-45
• 4.3 本章小結(jié)45-47
• 第5章 多維多點(diǎn)輸入下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)及動力穩(wěn)定分析47-96
• 5.1 弦支穹頂結(jié)構(gòu)的自振特性47-49
• 5.2 大質(zhì)量法的驗(yàn)證49-51
• 5.3 El-Centro地震波作用下的地震響應(yīng)分析51-57
• 5.4 El-Centro地震波作用下的動力穩(wěn)定分析57-76
• 5.4.1 水平X向地震作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定分析57-64
• 5.4.2 水平雙向地震作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定分析64-70
• 5.4.3 三向地震作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定分析70-76
• 5.5 Taft地震波作用下的動力穩(wěn)定分析76-94
• 5.5.1 水平X向地震作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定分析76-82
• 5.5.2 水平雙向地震作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定分析82-88
• 5.5.3 三向地震作用下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定分析88-94
• 5.6 動力穩(wěn)定對比分析94-95
• 5.7 本章小結(jié)95-96
• 第6章 結(jié)論與展望96-98
• 6.1 結(jié)論96-97
• 6.2 展望97-98
• 致謝98-99
• 參考文獻(xiàn)99-101

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：802787