空間網(wǎng)殼結構損傷評價及加固方法研究.pdf

1、目前，我國已經(jīng)建成了許多大跨度空間網(wǎng)殼結構，結構在使用過程中，由于各種原因會使既有大跨網(wǎng)殼結構出現(xiàn)不同程度的損傷，而損傷的存在對網(wǎng)殼結構的受力性能是極為不利的，會極大地降低結構的極限承載力和抗震能力，使得原本抗震性能優(yōu)異的網(wǎng)殼在強震作用下會出現(xiàn)失效、倒塌的可能。我國是地震多發(fā)國，大跨網(wǎng)殼結構一般又都屬于人流密集的重要公共建筑，使得其抗震性能優(yōu)劣關系十分重大。因此，對受損大跨網(wǎng)殼結構損傷評價并進行抗震加固修復后，能否繼續(xù)正常工作并且具有良

2、好的抗震能力，是一個十分有必要去解決的問題，但是關于這方面的研究目前尚不成熟。
　　 BRB（約束屈曲支撐）是目前擁有廣泛應用前景的耗能減震構件，施工安裝方便、經(jīng)濟、設計靈活而且不影響建筑物的美觀，使其不僅成為新建結構抗震設計的較佳選擇，也是已建受損結構抗震加固和改造的重要手段。因此本文對約束屈曲支撐在受損大跨網(wǎng)殼結構抗震加固中的應用研究展開了分析。
　　 根據(jù)剩余模態(tài)力理論運用ANSYS有限元軟件并結合模態(tài)實驗測試結果

3、對一受損網(wǎng)殼結構進行基于固有頻率變化方法的損傷評價以建立較精確的受損網(wǎng)殼結構數(shù)值模型，通過對其進行靜力和動力性能分析，提出三種抗震加固方案（方案一，將所有受損桿件進行原桿替換修復;方案二，利用BRB替換所有的受損桿件;方案三，將受損較輕微的桿件替換為原桿，將受損較嚴重的桿件替換為BRB)。首先對加固前后的模型進行了靜力安全性分析，其次選擇EL-Centro波，天津波，Taft波罕遇地震記錄，按三向輸入進行動力時程分析并進行方案對比。然后

4、，從網(wǎng)殼結構形式、BRB屈服強度、尺寸大小以及地震動加速度峰值等方面進行參數(shù)分析。最后對雅丹觀光塔不規(guī)則雙層網(wǎng)格結構進行設計分析，找出結構關鍵桿件，并假設部分桿件受損，對其進行結構剩余承載力評價。
　　 通過分析得出以下結論:BRB不僅可以對新建結構進行抗震設計，也可以成為已有受損結構抗震加固和改造的重要手段。通過對三種方案加固后的結構在正常工作狀態(tài)下的靜力安全性分析以及在不同地震波記錄作用下的動力響應分析，說明利用BRB進行受

5、損網(wǎng)殼結構的抗震加固在保證結構正常使用靜力安全性的前提下，能夠很好地改善結構的抗震性能。網(wǎng)殼結構跨度越大、地震動加速度幅值越高，約束屈曲支撐的抗震加固效果越好;BRB屈服強度為80MPa、100MPa，截面尺寸為0.8倍和1.0倍原桿截面時抗震加固效果較好;而且在進行網(wǎng)殼結構分析時不應該忽視下部支撐對上部結構的影響。對一些實際工程可以結合各工況荷載設計分析的結果，假設結構部分桿件出現(xiàn)損傷，通過結構剩余承載力評價的方法找出結構的關鍵桿件，