工程結(jié)構(gòu)的地震易損性能夠從概率角度描述結(jié)構(gòu)抗震性態(tài),現(xiàn)已成為衡量結(jié)構(gòu)抗震能力的重要指標(biāo)和工具。本文以火力發(fā)電站干煤棚為工程背景,采用譜表現(xiàn)方法模擬了地震動(dòng)時(shí)程樣本,分析了大跨度拱形空間桁架的橫向、縱向地震響應(yīng),并利用地震易損性分析的能力需求比模型擬合法計(jì)算了其地震易損性曲線,評(píng)價(jià)了結(jié)構(gòu)的地震安全性。首先,利用SAP2000軟件建立了一大跨度封閉干煤棚的有限元模型。該干煤棚采用預(yù)應(yīng)力拱形空間桁架結(jié)構(gòu)體系,跨度為229m,長(zhǎng)度為254m。利用有限元模型分析了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性,獲得了結(jié)構(gòu)主要振型及對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率。之后,以地震動(dòng)峰值加速度為地震強(qiáng)度指標(biāo),利用工程地震動(dòng)的演變功率譜模型,采用譜表現(xiàn)方法模擬了不同強(qiáng)度下的地震動(dòng)時(shí)程樣本。其中將地震動(dòng)峰值加速度劃分為11個(gè)強(qiáng)度等級(jí),每一強(qiáng)度等級(jí)模擬合成40條地震動(dòng)樣本。最后,利用基于結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)最大位移的損傷指標(biāo)作為評(píng)價(jià)地震易損性的響應(yīng)指標(biāo),對(duì)結(jié)構(gòu)損傷等級(jí)進(jìn)行劃分。分別計(jì)算了每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)每一地震動(dòng)時(shí)程作用下的結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)。基于地震易損性分析的能力需求比模型擬合法,通過(guò)擬合結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)與地震動(dòng)峰值加速度的關(guān)系,獲得了結(jié)構(gòu)處于基本完好、輕微破壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞和倒塌狀態(tài)對(duì)應(yīng)的地震易損性曲線,并以此為依據(jù)對(duì)工程結(jié)構(gòu)整體抗震性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),給出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議。本文進(jìn)行了大跨度拱形空間桁架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析和易損性函數(shù)計(jì)算,分析結(jié)果可為類似結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)提供參考。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU352.11
【部分圖文】：

b) 剖面圖圖2-1 火力發(fā)電站干煤棚結(jié)構(gòu)布置圖限元模型立形空間桁架通常節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，動(dòng)力特構(gòu)。 SAP2000 軟件建立了一大跨度封閉干煤棚的有限元模預(yù)應(yīng)力拱形空間桁架結(jié)構(gòu)體系，各榀主桁架的第 2 道至處設(shè)置 7 根無(wú)質(zhì)量撐桿。各撐桿下端以高強(qiáng)度拉索連力來(lái)改善結(jié)構(gòu)受力性能。采用 SAP2000 軟件提供的三維結(jié)構(gòu)中的桿件。本文共定義了 5 種空心圓鋼管截面，見

高階振型的振動(dòng)特性比較復(fù)雜，宜取較多的階數(shù)分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。基于此，本文采用振型疊加法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，并取其前 90 階振型。表 2-2 給出了由大跨度拱形空間桁架有限元模型獲得的拱形空間桁架前20階固有頻率和振型特征。圖2-3列出了結(jié)構(gòu)前 10 階振型圖。表 2-2 大跨度鋼桁架有限單元模型的振型階數(shù) 頻率(Hz) 振型類型1 0.8458 沿橫軸水平振動(dòng)2 0.9182 沿縱軸水平振動(dòng)3 1.2129 沿結(jié)構(gòu)對(duì)角線豎向振動(dòng)4 1.2407 沿橫軸水平振動(dòng)（3/2 個(gè)正弦）5 1.3060 沿橫軸反對(duì)稱豎向振動(dòng)6 1.5483 沿縱軸對(duì)稱豎向振動(dòng)（3/2 個(gè)正弦）7 1.6441 沿橫軸水平振動(dòng)8 1.9762 沿縱軸相向振動(dòng)9 2.0121 沿縱軸對(duì)稱豎向振動(dòng)

【參考文獻(xiàn)】

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2 韓慶華;蘆燕;徐澤民;;強(qiáng)震作用下大跨度拱形立體桁架結(jié)構(gòu)動(dòng)力失效機(jī)理研究[J];空間結(jié)構(gòu);2011年04期

3 白鳳龍;李宏男;;地震動(dòng)空間變化效應(yīng)對(duì)大跨度桁架拱反應(yīng)的影響[J];工程力學(xué);2011年10期

4 李海旺;薛振崗;張宗升;;150m鋼拱桁架在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2011年S1期

5 劉晶波;劉陽(yáng)冰;閆秋實(shí);韓強(qiáng);;基于性能的方鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2010年02期

6 熊仲明;曹欣;韋俊;王軍良;;大跨度多弧形鋼拱結(jié)構(gòu)的受力性能試驗(yàn)與分析研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2010年01期

7 李海旺;李建仙;;鋼管拱桁架在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2007年08期

8 呂大剛;王光遠(yuǎn);;基于可靠度和靈敏度的結(jié)構(gòu)局部地震易損性分析[J];自然災(zāi)害學(xué)報(bào);2006年04期

9 呂大剛;李曉鵬;王光遠(yuǎn);;基于可靠度和性能的結(jié)構(gòu)整體地震易損性分析[J];自然災(zāi)害學(xué)報(bào);2006年02期

10 梁建文,肖笛;非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程模擬的一個(gè)譜表示方法[J];應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì);2005年04期

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2 陳誠(chéng);空間鋼框架結(jié)構(gòu)的地震易損性分析[D];東南大學(xué);2016年

3 李佩芬;基于模型修正的結(jié)構(gòu)地震易損性研究[D];北京交通大學(xué);2014年

4 李文博;基于IDA方法的RC框架結(jié)構(gòu)地震易損性分析研究[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

5 熊文文;大跨度鋼拱結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];大連理工大學(xué);2011年

6 馮杰;橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性分析研究[D];西南交通大學(xué);2010年

7 王丹;鋼框架結(jié)構(gòu)的地震易損性及概率風(fēng)險(xiǎn)分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2827538