80m跨三心圓弧鋼管拱桁架的基礎(chǔ)隔震性能分析.pdf

1、鋼管拱桁架以其新穎的建筑造型、合理的結(jié)構(gòu)特性而受到世界各國(guó)建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的青睞，在體育建筑、紀(jì)念性建筑、文化建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)正趨向于大型化、復(fù)雜化。鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)由于其自身結(jié)構(gòu)形式的多樣性、造型復(fù)雜多變、桿件和節(jié)點(diǎn)數(shù)目繁多等特點(diǎn)，人們對(duì)該種結(jié)構(gòu)的抗震規(guī)律性認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
　　 地震是困擾人類的一大自然災(zāi)害，過(guò)去減輕地震造成的生命財(cái)產(chǎn)損失的主要途徑是：工程抗震?？拐鹪O(shè)計(jì)

2、的演變與改進(jìn)正是人們對(duì)抗震設(shè)計(jì)理論深入研究和科學(xué)實(shí)踐、不斷總結(jié)和發(fā)展的認(rèn)識(shí)過(guò)程。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)的安全性和實(shí)用性提出了更為嚴(yán)格的要求，特別是：
　　 工業(yè)向高精度技術(shù)發(fā)展，采用傳統(tǒng)的工程抗震設(shè)計(jì)方法有時(shí)不能適應(yīng)工程實(shí)際的需要。為此，各國(guó)的地震工程學(xué)家開展了隔震、減震的理論研究和工程實(shí)踐，并取得了迅速的發(fā)展?；诖?，本文將疊層橡膠隔震支座應(yīng)用到三心圓弧鋼管拱桁架中，研究其減震效應(yīng)，對(duì)鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)與

3、分析方法提出了一些建議。
　　 本文在已有的國(guó)內(nèi)外對(duì)隔震橡膠支座性能研究的基礎(chǔ)上，借鑒其在框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究成果，對(duì)其在鋼管拱桁架中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的研究，主要進(jìn)行了以下工作：
　　 首先給出了地震給人類生存帶來(lái)的威脅和基礎(chǔ)隔震的重大意義，對(duì)比傳統(tǒng)抗震列出基礎(chǔ)隔震的優(yōu)勢(shì)所在，確定了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 其次，本文分析了基礎(chǔ)隔震的基本原理，闡述了基礎(chǔ)隔震的工作原理以及列出基礎(chǔ)隔震的分類。針對(duì)疊層橡膠隔震支座比

4、較成熟的現(xiàn)狀，為第四、五章分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　 再次，應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)三心圓弧鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)初始模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析其應(yīng)力狀態(tài)和自振特性。
　　 然后，對(duì)比隔震結(jié)構(gòu)和原結(jié)構(gòu)的自振特性，并采用EL波對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行單向(X向)地震作用，對(duì)比隔震結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位移、節(jié)點(diǎn)加速度、單元軸力，找出結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)規(guī)律，并分析其對(duì)結(jié)構(gòu)的減震效果。最后，為了比較地震波對(duì)三心圓弧鋼管拱桁架基礎(chǔ)隔震性能的影響，采用Hollywo

5、od波和人工波對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用，找出結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)規(guī)律和減震效果，并比較三種波對(duì)結(jié)構(gòu)減震效果的影響。
　　 通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析比較得出：
　　 (1)采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)，可以提高結(jié)構(gòu)的自振周期，使得結(jié)構(gòu)地震作用從反應(yīng)譜的平臺(tái)段轉(zhuǎn)移到下降段，結(jié)構(gòu)總地震作用得以有效降低。
　　 (2)在多遇地震和罕遇地震下，隔震結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)相對(duì)位移幅值、節(jié)點(diǎn)加速度幅值、桿件軸力幅值與原結(jié)構(gòu)相比，都有明顯的減小?？梢钥闯觯粽?/p>