90m跨不同截面形式鋼管拱桁架抗震性能研究.pdf

1、地震是對(duì)人類(lèi)生存安全危害最大的自然災(zāi)害之一，一次破壞性的地震會(huì)對(duì)人類(lèi)社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)損失，甚至威脅國(guó)家的安全和社會(huì)穩(wěn)定。我國(guó)是世界上地震活動(dòng)最強(qiáng)烈和地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。本文主要研究拱桁架結(jié)構(gòu)在地震作用下的地震響應(yīng)，建立該類(lèi)體系對(duì)地震作用下的防御機(jī)制，對(duì)現(xiàn)有的抗震設(shè)計(jì)方法與基于性能抗震設(shè)計(jì)予以比較，確保地震特別是罕遇地震來(lái)臨時(shí)結(jié)構(gòu)不至于垮塌，從而使其結(jié)構(gòu)起到地震避難所的作用，同時(shí)分析不同截面形式對(duì)于在地震作用下所產(chǎn)生不同

2、的地震響應(yīng)。當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，能夠利用它來(lái)保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，有著巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
　　 本文運(yùn)用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件，分析矢跨比為0.25的90m拱桁架結(jié)構(gòu)模型在地震下的彈塑性動(dòng)力響應(yīng)，基于性能化抗震設(shè)計(jì)，研究當(dāng)結(jié)構(gòu)采用不同截面形式時(shí)其用鋼量，延性指標(biāo)以及破壞形態(tài)的不同。
　　 1、彈性階段設(shè)計(jì)時(shí)，截面選取遵循上下弦主要受力桿件控制強(qiáng)度應(yīng)力比1.0附近、腹桿等非主要受力桿件控制桿件長(zhǎng)細(xì)比的原則來(lái)進(jìn)行

3、，然后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，主要得到鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)的自振周期和振型，了解鋼管拱桁架的剛度和質(zhì)量分布程度和各階振型的振動(dòng)形式。
　　 2、本文通過(guò)建三種不同截面形式的鋼拱桁架模型，分別是倒三角形截面，正三角形截面，梯形截面，選用三種不同地震波(上海人工波，好萊塢波，LWD波)來(lái)分析不同截面形式的鋼管拱桁架在地震波作用下的動(dòng)力響應(yīng)。
　　 3、分別對(duì)三個(gè)模型采用PUSHOVER分析，用靜力推覆分析計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，并借

4、助地震需求譜或直接估算的目標(biāo)性能需求點(diǎn)，近似得到結(jié)構(gòu)在預(yù)期地震作用下的抗震性能狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行評(píng)估。
　　 本文得出的主要結(jié)論如下：
　　 一、在跨度和矢跨比相同的情況下，采用梯形截面的鋼管拱桁架用鋼量最大，倒三角與正三角用鋼量相近。
　　 二、無(wú)論何種截面形式的結(jié)構(gòu)豎向剛度明顯小于水平剛度，其豎向位移響應(yīng)是該結(jié)構(gòu)的主要位移響應(yīng)，鋼管拱桁架的豎向耗能能力小于其水平耗能能力。
　　 三、三