大跨度結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越,具有很多優(yōu)點,雖然在實際生活中應(yīng)用越來越廣泛,但也出現(xiàn)了一些問題,尤其是在面臨結(jié)構(gòu)垮塌方面的問題。文章依據(jù)前人對大跨度結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果,結(jié)合某實際網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進行分析研究,提出了結(jié)合位移響應(yīng)和塑性鉸比例兩者結(jié)合的倒塌判斷準則,并介紹了其分析理論及分析方法。文章首先對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自身的特性進行分析,之后利用簡化的敏感性分析方法對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不同部位不同受力特征的桿件分別進行了分析,初步得到了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,以分析的結(jié)果為基礎(chǔ),利用動力增量法（IDA）分別對無損和受損結(jié)構(gòu)進行倒塌模擬分析,進一步判斷網(wǎng)架中不同桿件的重要性。最后通過對重要構(gòu)件進行加固,判斷加固效果得到最合適的加固措施。具體研究內(nèi)容如下:（1）利用有限元軟件SAP2000進行了模態(tài)分析、線性諧響應(yīng)分析得到了結(jié)構(gòu)的基頻約為0.78HZ,結(jié)構(gòu)的水平振型更易被激發(fā)出來,對水平荷載更敏感。結(jié)構(gòu)在簡諧激勵下節(jié)點最大位移出現(xiàn)在1.5HZ左右;根據(jù)敏感性分析結(jié)果得到結(jié)構(gòu)薄弱部位大約在跨度1/5處及底部支座周圍,其中上弦拉桿壓桿、腹壓桿和下弦壓桿敏感度更大,說明這些桿件相對重要一些。（2）采用動力時程分析方法對網(wǎng)架無損狀態(tài)進行倒塌模... 

【文章來源】：河北建筑工程學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

網(wǎng)架倒

河北建筑工程學(xué)院研究生論文10破壞。Ⅰ-彈性階段；Ⅱ-彈塑性階段；Ⅲ-塑形階段；Ⅳ-應(yīng)變硬化階段圖2-1鋼材的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線Figure2-1Tensilestress-straincurveofsteel2.2.2鋼構(gòu)件的穩(wěn)定性軸壓構(gòu)件（簡稱壓桿）失穩(wěn)表現(xiàn)為由挺直的位移轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著的彎曲或扭轉(zhuǎn)以至于其無法繼續(xù)承載。一般鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)分為:分支點失穩(wěn)和極值點失穩(wěn)，但有些結(jié)構(gòu)的材料雖然達到了屈服，但是由于復(fù)雜的構(gòu)造各個受力桿件相互協(xié)同作用結(jié)構(gòu)仍能保持穩(wěn)定，因此以結(jié)構(gòu)整體承載力為標準可將其分為如下三類。（1）穩(wěn)定分叉失穩(wěn)：分叉屈曲后結(jié)構(gòu)依然可以承受荷載增量。軸線壓作用下的桿件及中面受壓平板具有此類失穩(wěn)性質(zhì)。（圖2-2a）（2）不穩(wěn)定分叉失穩(wěn)：分叉屈曲后結(jié)構(gòu)只能在比臨界荷載低的荷載下才能維持平衡，承受軸向荷載的圓柱殼，承受均勻外壓的球殼都呈現(xiàn)不穩(wěn)定分叉屈曲，長細比不大的圓管壓柱亦有可能發(fā)生。（圖2-2b）（3）躍越失穩(wěn)：結(jié)構(gòu)發(fā)生了大幅度變形。雖然在發(fā)生躍越失穩(wěn)后荷載可進一步增加，仍然保持平衡狀態(tài)，但其位移由上凸變?yōu)橄掳迹辉贊M足正常使用極限狀態(tài)。

第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析理論11圖2-2（a）穩(wěn)定分叉失穩(wěn)圖2-2（b）不穩(wěn)定分叉失穩(wěn)Figure2-2（a）stabilitybifurcationinstabilityFigure2-2（b）Unstablebifurcationinstability由以上三種屈曲可知當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生不穩(wěn)定分叉屈曲將導(dǎo)致構(gòu)件的極限荷載降低。因此在進行鋼結(jié)構(gòu)分析的時候必須考慮其穩(wěn)定性。本文中的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)承受軸壓力時有可能發(fā)生不穩(wěn)定分叉屈曲，因此在進行分析時需要參考《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》，其中介紹了軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計算。0.1AfN（2-1）式中N————表示構(gòu)件承受的軸力大小A————構(gòu)件的截面面積————受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)2.3簡諧作用相關(guān)理論簡諧激勵力或者簡諧激勵位移是簡諧激勵中最簡單的一種周期性激勵，對于解釋相關(guān)規(guī)律和特性具有最直觀的表達和意義[48]。簡諧激勵是依靠自身脈動性激起結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)對結(jié)構(gòu)輸入能量，當(dāng)外界的頻率接近于結(jié)構(gòu)某階自振頻率時，結(jié)構(gòu)該階頻率則較易被激發(fā)出來，即共振反應(yīng)，共振發(fā)生時振幅將會有激增。但大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜多種參數(shù)相互影響。歌德斯克對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在簡諧激勵下進行分析，得出當(dāng)簡諧振動周期0.04s時共振破壞，但將周期改為自振周期的兩倍0.08s，結(jié)構(gòu)處于其余參數(shù)的共振區(qū)域，結(jié)構(gòu)臨界荷載降低。進一步說明了我們不能單純的取結(jié)構(gòu)自振頻率作為分析頻率需要進行分析不同頻率下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)找到最適頻率。

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3309918