弦支穹頂?shù)膹椝苄钥拐鹦阅苎芯?pdf

1、弦支穹頂是一種性能優(yōu)越的新型大跨度空間結(jié)構(gòu)體系，本文對此類結(jié)構(gòu)在中震和大震作用下的彈塑性響應(yīng)特點及其抗震設(shè)計問題進行了研究，主要工作包括以下四個方面:
　　(1)對人工地震波的強度指標進行了研究。發(fā)現(xiàn)對于由同一反應(yīng)譜生成的不同人工波，當按單一強度指標進行調(diào)整后會使得結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)出現(xiàn)不可忽視的差異，而且這種差異對于結(jié)構(gòu)自振周期或人工波持時長短較為敏感。本文提出了一種基于反應(yīng)譜指標的改進強度指標。采用該改進指標對人工波進行調(diào)幅，發(fā)現(xiàn)在

2、不同地震波下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)差異明顯減小，且差異程度也不因結(jié)構(gòu)自振周期的不同而有較大的波動。此外，結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)也不會因為人工波持時取值的長短而產(chǎn)生較大差異。
　　(2)對弦支穹頂彈塑性分析的精細化建模問題開展了研究?？疾炝藞A鋼管桿件單元劃分的有效性，發(fā)現(xiàn)當桿件劃分為4個三節(jié)點Timshenko梁單元且端部與中部單元長度比值為1∶4時，可以有效地模擬桿件在復(fù)雜壓彎狀態(tài)下的彈塑性屈曲反應(yīng)。分析了桿件初彎曲對弦支穹頂彈塑性響應(yīng)及極限承載能力

3、的影響，發(fā)現(xiàn)當?shù)卣饎訌姸容^大時，結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)會隨著桿件初彎曲的形狀、方向和幅值的變化產(chǎn)生較大差異。此外，還提出了一種能較準確定位結(jié)構(gòu)動力失穩(wěn)臨界點的位移響應(yīng)差法。
　　(3)借助24個算例，系統(tǒng)地分析了初始預(yù)張力、下部結(jié)構(gòu)剛度和對稱性、支座連接條件、網(wǎng)殼矢跨比以及桿件截面驗算標準等因素對中震和大震下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)特性的影響。研究表明，中震和大震作用下上部網(wǎng)殼的塑性桿件主要出現(xiàn)在跨中而不在臨支座區(qū)域;下部結(jié)構(gòu)的對稱性和網(wǎng)殼

4、矢跨比對結(jié)構(gòu)的彈塑性響應(yīng)最為敏感。提出了一個極限承載力剩余率指標用以定量評價弦支穹頂?shù)恼鸷笃茐某潭?，并發(fā)現(xiàn)7度大震作用下結(jié)構(gòu)的極限承載力剩余率依然很高，但是8度時明顯降低。進一步根據(jù)24個算例的結(jié)構(gòu)極限承載力剩余率分析，建議7度時弦支穹頂?shù)臈U件截面可采用小震彈性設(shè)計，8度時則采用中震彈性設(shè)計。
　　(4)對中震和大震作用后弦支穹頂結(jié)構(gòu)的索力變化進行了考察。研究表明，中震作用后，按7度小震彈性設(shè)計的結(jié)構(gòu)基本未出現(xiàn)索力變化，8度小震彈