本文關(guān)鍵詞：強震作用下大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的損傷演化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著我國城市化進程的加快,大跨空間結(jié)構(gòu)正成為最能滿足大型交通、文化、體育、會展等行業(yè)發(fā)展的建筑結(jié)構(gòu)。在體育場館、展覽館、游樂中心、博物館、機場航站樓、火車站房中大跨空間結(jié)構(gòu)都得到了廣泛地應用。在大跨空間結(jié)構(gòu)快速發(fā)展的同時,我國也面臨著強震災害頻發(fā)的嚴峻現(xiàn)實。因此應當在設(shè)計階段就加強對空間結(jié)構(gòu)的抗震能力評估,以確保結(jié)構(gòu)在真實地震中有足夠的抵抗能力。針對空間結(jié)構(gòu)尤其是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),許多學者提出了運用結(jié)構(gòu)特征響應(桿件塑性比例、結(jié)構(gòu)最大節(jié)點位移、結(jié)構(gòu)最大變形能等)來評估結(jié)構(gòu)的準則,但特征響應往往只能反映某一方面的情況,因此需要更加宏觀的指標來評估結(jié)構(gòu)在強震下的健康狀況即損傷情況。如果可以通過建立合理的損傷模型將結(jié)構(gòu)整體健康狀況數(shù)值化,這就可以為結(jié)構(gòu)抗震能力評估提供一種有效的方法。 損傷研究中是模態(tài)損傷是發(fā)展較快的方向。研究表明,結(jié)構(gòu)在遭受到地震后會發(fā)生剛度軟化的現(xiàn)象。而剛度的軟化會直接反映到各階模態(tài)的整體信息(周期、頻率、振型等)上,因此通過模態(tài)信息的變化來研究結(jié)構(gòu)的損傷可以成為研究損傷的一種思路。本文從模態(tài)信息變化的角度研究適用于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體損傷模型。作為典型的大跨空間結(jié)構(gòu),網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在模態(tài)的分布往往非常密集,而且有學者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在損傷發(fā)生后會出現(xiàn)模態(tài)的躍遷現(xiàn)象。而現(xiàn)有基于模態(tài)變化的損傷模型由于未考慮到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性,且僅考慮結(jié)構(gòu)的基本模態(tài),而不能直接適用于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,針對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)提出了一種整體損傷模型,并用算例對該模型進行了驗證。 本文主要分為兩部分：強震下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的模態(tài)演化分析與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)多模態(tài)損傷模型建立與驗證。首先通過使用由太平洋地震研究中心開發(fā)的OpenSees有限元軟件,分別對典型單層球面網(wǎng)殼進行建模與加載,并對不同工況進行模態(tài)分析。通過提取繪制各階模態(tài)振型以及運用模態(tài)置信準則法可以分析得到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在強震作用下的模態(tài)演化現(xiàn)象。其次本文在已有最終軟化指標的基礎(chǔ)上考慮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的模態(tài)躍遷、多階模態(tài)對損傷的影響和新的模態(tài)損傷組合方式提出了新的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體損傷模型。在模態(tài)演化分析完成的基礎(chǔ)上運用提出的整體損傷模型,對結(jié)構(gòu)損傷進行計算。經(jīng)算例驗證表明,該模型與網(wǎng)殼的響應指標相對應,能夠較好地表現(xiàn)出網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的損傷情況。根據(jù)結(jié)構(gòu)的損傷指數(shù)曲線以及特征響應可以將結(jié)構(gòu)的損傷分為五種狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：損傷模型 空間結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 整體損傷模型 模態(tài)躍進 地震作用 模態(tài)置 信法則
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU399
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)分析方法11
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)損傷研究與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)損傷研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.3 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模態(tài)演化及研究方法16-17
• 1.2.4 網(wǎng)殼的倒塌機理、判別準則研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文主要工作18-19
• 2 強震作用下的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模態(tài)演化分析19-42
• 2.1 引言19
• 2.2 模態(tài)置信(MAC)法及其衍生方法比較19-21
• 2.3 單層球面網(wǎng)殼強震作用下模態(tài)演化分析21-41
• 2.3.1 凱威特網(wǎng)殼強震作用下模態(tài)演化分析22-33
• 2.3.2 施威德勒理想網(wǎng)殼模態(tài)演化分析33-37
• 2.3.3 施威德勒缺陷網(wǎng)殼模態(tài)演化分析37-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 3 基本模態(tài)演化的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)多模態(tài)損傷模型研究42-59
• 3.1 引言42
• 3.2 基于模態(tài)演化的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)多模態(tài)損傷模型選擇42-45
• 3.2.1 單階模態(tài)損傷模型42-43
• 3.2.2 多階模態(tài)損傷組合方式43-45
• 3.3 基于整體損傷模型的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)損傷演化分析45-56
• 3.3.1 施威德勒理想網(wǎng)殼強震下?lián)p傷演化分析45-49
• 3.3.2 施威德勒缺陷網(wǎng)殼強震下?lián)p傷演化分析49-52
• 3.3.3 凱威特理想網(wǎng)殼強震下?lián)p傷演化分析52-56
• 3.4 結(jié)構(gòu)的損傷演化與性能水準的劃分56-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-63
• 附錄 符號與變量表63-65
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況65-66
• 致謝66-67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊明飛;徐趙東;;大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力倒塌判別分析[J];東南大學學報(自然科學版);2011年04期

2 陸新征;葉列平;;基于IDA分析的結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力研究[J];工程抗震與加固改造;2010年01期

3 唐代遠;陸新征;葉列平;施煒;;柱軸壓比對我國RC框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的影響[J];工程抗震與加固改造;2010年05期

4 陸新征;施煒;張萬開;葉列平;馬玉虎;;三維地震動輸入對IDA倒塌易損性分析的影響[J];工程抗震與加固改造;2011年06期

5 蔣友寶;馮健;孟少平;;結(jié)構(gòu)損傷識別中模態(tài)躍遷的研究[J];工程力學;2006年06期

6 錢稼茹;徐龍河;紀曉東;周建萍;;Benchmark模型結(jié)構(gòu)兩階段損傷診斷試驗分析[J];工程力學;2006年09期

7 白久林;歐進萍;;基于IDA方法的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)失效模式優(yōu)化[J];工程力學;2011年S2期

8 張毅剛;周海濤;吳金志;;強震下單層球面網(wǎng)殼連續(xù)倒塌機理[J];北京工業(yè)大學學報;2013年04期

9 He Zheng;Ou Xiaoying;Ou Jinping;;A macro-level global seismic damage model considering higher modes[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2014年03期

10 呂大剛;于曉輝;陳志恒;;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)側(cè)向倒塌地震易損性分析[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2011年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王卓;網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)參數(shù)識別技術(shù)和損傷檢測方法研究[D];北京工業(yè)大學;2009年

  本文關(guān)鍵詞：強震作用下大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的損傷演化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：290624