本文選題：鋼拱結構　切入點：溫度應力　出處：《西安建筑科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：鋼結構的優(yōu)點諸如有自重輕,韌性好,安裝簡易,施工速度快等,而被國內外廣泛接受和采納,其抗震性能有著自身的特殊性和復雜性。隨著近年來全球氣候出現(xiàn)異常,季節(jié)溫差兩極化越來越明顯,溫度作用對于建筑物造成的影響也日趨重要。目前國內外學者大多數(shù)集中在對鋼結構承載力和抗震性能分析上,而在溫度對鋼結構的影響上研究甚少。對于大跨度鋼結構,溫度應力對結構設計與施工均具有重要影響。針對上述問題,本文以某高校體育館為工程背景,利用SAP2000有限元分析軟件,采用振型分解反應譜法和動力時程分析方法,對鋼拱結構在溫度與地震共同作用下彈性階段的抗震性能做了詳細的分析和探討。首先對鋼拱結構進行模態(tài)分析,得到該結構的基本動力特性,通過改變附屬結構與主體結構的連接形式,分析附屬結構對整體結構動力特性的影響,經分析得知附屬結構對整體結構的動力特性影響很大,它提高了結構的自振頻率,改變了結構的振型,考慮附屬結構的整體結構在地震作用下相對于主體結構變形更安全。然后運用SAP2000有限元分析軟件,對結構進行反應譜法分析,計算溫度與地震分別作用以及溫度與地震共同作用下的地震響應,分別得出結構位移和內力分布規(guī)律,最后選用三條地震波(EL-Centro波、Taft波和南京波)對結構進行彈性時程分析補充計算,同時對兩種地震分析方法所得結果進行比較,定量的分析了溫度作用對鋼拱結構抗震性能的影響。經分析得知均勻溫度作用對結構整體的抗震性能影響非常的顯著,在工程設計中應加以考慮溫度效應對鋼拱結構地震響應的影響。
[Abstract]:The advantages of steel structure, such as light weight, good toughness, easy installation and fast construction speed, have been widely accepted and adopted at home and abroad. The seismic performance of steel structure has its own particularity and complexity. The polarization of seasonal temperature difference is becoming more and more obvious, and the effect of temperature on buildings is becoming more and more important. At present, most scholars at home and abroad focus on the analysis of bearing capacity and seismic behavior of steel structures. However, there is little research on the influence of temperature on steel structure. For large-span steel structure, the temperature stress has an important influence on the design and construction of the structure. In view of the above problems, this paper takes the gymnasium of a university as the engineering background. Using SAP2000 finite element analysis software, the mode decomposition response spectrum method and dynamic time history analysis method are used. The seismic behavior of steel arch structure in elastic stage under the action of temperature and earthquake is analyzed and discussed in detail. First, the modal analysis of steel arch structure is carried out, and the basic dynamic characteristics of the structure are obtained. By changing the connection form between the attached structure and the main structure, the influence of the attached structure on the dynamic characteristics of the whole structure is analyzed. The analysis shows that the attached structure has a great influence on the dynamic characteristics of the whole structure, which improves the natural vibration frequency of the structure. The vibration mode of the structure is changed, and the whole structure of the subsidiary structure is considered to be safer than the deformation of the main structure under seismic action. Then, the response spectrum method is used to analyze the structure by using SAP2000 finite element analysis software. The earthquake response under the action of temperature and earthquake is calculated, and the distribution law of structural displacement and internal force is obtained respectively. Finally, three seismic waves (EL-Centro wave Taft wave and Nanjing wave) are used to calculate the elastic time history of the structure. At the same time, the results of the two seismic analysis methods are compared. The effect of temperature on seismic behavior of steel arch structure is analyzed quantitatively. The influence of temperature effect on seismic response of steel arch structure should be considered in engineering design.
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU391;TU352.11

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本文編號：1616276