強震下30m跨不同矢跨比空間鋼管拱桁架的彈塑性動力響應(yīng)研究.pdf

1、大跨度空間鋼管拱桁架作為一種大跨空間結(jié)構(gòu)，常被設(shè)計為大型公共建筑的主要受力體系。地震災(zāi)害是地球上自然災(zāi)害之首，它具有突發(fā)性和不可預(yù)測性，它能在瞬間使大量建筑物與構(gòu)筑物破壞。在歷次地震中大跨度拱桁架結(jié)構(gòu)常成為災(zāi)民的避難場所，其地震下的安全性與大量生命和巨額財產(chǎn)息息相關(guān)。中國作為多地震國家，80％以上大中城市處于地震區(qū)，因而研究鋼管拱桁架在地震作用下的動力響應(yīng)具有重要現(xiàn)實意義。
　　 本文以30m跨鋼管拱桁架為研究對象，所做的主要工

2、作如下：
　　 1、按照國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范完成了七種矢跨比鋼拱桁架模型的設(shè)計。
　　 2、用鋼結(jié)構(gòu)分析軟件SAP2000對上述七個模型進行彈塑性動力響應(yīng)分析，分析時考慮了幾何非線性和材料非線性，文中通過定義塑性鉸來實現(xiàn)材料非線性。本文選用了三種適合于Ⅲ類場的地震波，以逐步加大地震波加速度峰值的方法對每一幅值作一次動力彈塑性時程分析，直到結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞為止。
　　 3、通過對比不同矢跨比下鋼拱桁架的用鋼量、第一階振型對

3、應(yīng)周期、結(jié)構(gòu)最大位移響應(yīng)、最大節(jié)點位移-加速度峰值曲線、結(jié)構(gòu)最大節(jié)點屈服位移比以及承載力等指標(biāo)的規(guī)律，分析矢跨比對鋼拱桁架動力彈塑性響應(yīng)的影響。
　　 通過對比分析，本文得出如下結(jié)論：
　　 1、在跨度和網(wǎng)格截面形式相同的情況下，當(dāng)矢跨比從0.1向0.2遞增時，結(jié)構(gòu)用鋼量、第一階振型對應(yīng)的周期呈現(xiàn)遞減的趨勢；而當(dāng)矢跨比從0.2向0.4遞增時，結(jié)構(gòu)用鋼量、第一階振型對應(yīng)的周期也呈現(xiàn)遞增的趨勢。彈性階段結(jié)構(gòu)水平向最大位移響應(yīng)

4、隨著矢跨比的增大而增大，而豎向位移響應(yīng)隨著矢跨比的增大而減小。
　　 2、當(dāng)作用在桁架上的地震波加速度峰值比較小時，結(jié)構(gòu)的最大位移響應(yīng)隨著地震波加速度峰值的增加而呈線性增加；當(dāng)?shù)卣鸩铀俣确逯道^續(xù)加大時，桁架有部分桿件進入塑性，整個結(jié)構(gòu)的振動平衡位置躍遷；當(dāng)加速度峰值增大到臨界荷載時，主桁架某些桿件變形嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。
　　 3、水平地震作用于結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)的彈塑性界限和失效界限加速度峰值均隨著矢跨比的增大而減小，豎向