基于破壞形態(tài)的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下失效界限承載力評(píng)定.pdf

1、改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平日益提高。對(duì)所生活辦公的建筑結(jié)構(gòu)逐漸提出更高性能的要求。尤其是近10多年來，我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，可謂是空前的。一些大跨度的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)廣泛的應(yīng)用到體育館，展覽館，會(huì)展中心等人員活動(dòng)比較集中的場所。單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一種形式。它具有剛度大，受力性能好，跨越能力強(qiáng)等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在外觀上，造型優(yōu)美，新穎別致，很受大眾的青睞。
　　 然而單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種缺陷敏感性結(jié)構(gòu)。在地震作用下少數(shù)

2、的幾個(gè)關(guān)鍵桿件破壞可能影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的工作性能。而我國又是一個(gè)世界上地震頻發(fā)國家。因此對(duì)單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)震下失效界限承載力研究是很有必要的。
　　 本文基于太原地區(qū)的場地特征條件，以跨度為60m，矢跨比為1/3的單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象進(jìn)行了如下的工作:
　　 (1)收集大量世界各國震級(jí)比較大的地震動(dòng)數(shù)據(jù)資料，根據(jù)場地特征條件及其土質(zhì)條件進(jìn)行整理和分類。供時(shí)程分析時(shí)地震波的選取。
　　 (2)以太原為擬建場地，根據(jù)

3、該擬建場地的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)，對(duì)其進(jìn)行反應(yīng)譜分析，模態(tài)分析。
　　 (3)按現(xiàn)階段的抗震理論，地震波選取原則。選取22條地震波（17條實(shí)際地震波，5條人工波）為樣本。以SAP2000有限元分析軟件為工具，進(jìn)行強(qiáng)震下，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力時(shí)程響應(yīng)分析。
　　 (4)結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)理論，對(duì)所選取地震波作用下結(jié)構(gòu)的失效承載力進(jìn)行評(píng)定。
　　 本文主要得到如下結(jié)論:
　　 (1)單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在400gal

4、幅值強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)僅出現(xiàn)較少的塑性鉸，這說明該類結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震性能。遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足我國罕遇地震下的設(shè)防水準(zhǔn)。
　　 (2)地震波對(duì)單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有很大的影響，同幅值的不同地震波對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)過程以及進(jìn)入塑性的程度不盡相同，但結(jié)構(gòu)失效承載力界限值相差較小。
　　 (3)塑性鉸均出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)支座及其主肋附近，說明此處是結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，所以在此處加強(qiáng)，就可能得到更強(qiáng)的抗震性能。
　　 (4)結(jié)構(gòu)中同時(shí)存在強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)破壞，二