大跨度格構(gòu)式拱結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析與研究.pdf

1、對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)，地震波在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)面上的傳播需要經(jīng)歷一定的時(shí)間，也就是說(shuō)，在同一時(shí)刻，結(jié)構(gòu)各支承點(diǎn)所承受的地面運(yùn)動(dòng)是不同的，這就是非一致地震激勵(lì)問(wèn)題。這一問(wèn)題涉及到了地震動(dòng)的行波效應(yīng)，部分相干效應(yīng)，和局部效應(yīng)。 本文以常熟市體育場(chǎng)西看臺(tái)頂蓬為工程背景，以“大質(zhì)量法”時(shí)程分析為主，模態(tài)分析和反應(yīng)譜分析為輔助，借助有限元軟件Ansys，詳細(xì)地分析了非一致地震激勵(lì)問(wèn)題，其中重點(diǎn)考慮了地震動(dòng)的行波效應(yīng)。本文首先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，通過(guò)結(jié)

2、構(gòu)的振型特點(diǎn)，揭示了大跨拱結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，并對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)振型的選取提出了一些建議。然后，比較了一致地震輸入和非一致地震輸入兩種不同情況下的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果表明行波效應(yīng)不僅增大了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力效應(yīng)，而且改變了結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分布特征。在考慮非一致地震激勵(lì)問(wèn)題時(shí)，進(jìn)一步又分析了看臺(tái)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)支座疏密、地震動(dòng)傳播方向等因素對(duì)頂蓬結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)的影響，特別是看臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)頂蓬動(dòng)力效應(yīng)的影響。從以上幾個(gè)方面，證明了類(lèi)似大跨度結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析，不僅需要考慮非一致地

3、震激勵(lì)的影響，而且分析的思路也與一致輸入情況下有較大不同。文章最后又從幾何和剛度兩個(gè)方面，探討了大跨度格構(gòu)式拱結(jié)構(gòu)的動(dòng)力優(yōu)化問(wèn)題。并且在不同地震設(shè)防烈度情況下，對(duì)大跨度格構(gòu)式拱結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，在整個(gè)結(jié)構(gòu)受力中所占比重，進(jìn)行了評(píng)估。得出結(jié)論：在考慮非一致地震的情況下，即便是在低設(shè)防烈度區(qū)，地震作用也是不可忽略的因素；在高設(shè)防烈度區(qū)，地震作用將成為主要控制作用，結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)的優(yōu)化問(wèn)題也將非常必要。另外，針對(duì)格構(gòu)式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本文采用Ansy