大型不規(guī)則雕像結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵問題研究.pdf

1、雕像建筑不同于一般高層建筑，其外形特殊導(dǎo)致結(jié)構(gòu)布置異常不規(guī)則，受力情況極其復(fù)雜。本文以湖南長(zhǎng)沙高約90米的千手觀音銅像為研究背景，系統(tǒng)研究了其中的若干關(guān)鍵問題。
　　首先，建立雕像結(jié)構(gòu)的整體有限元分析空間模型，采用振型分解反應(yīng)譜法和動(dòng)力時(shí)程分析法，研究該結(jié)構(gòu)的抗震性能。
　　其次，針對(duì)雕像頂部經(jīng)常存在小型突出物的特點(diǎn)，研究其鞭梢效應(yīng)問題。分別運(yùn)用動(dòng)力學(xué)經(jīng)典理論和時(shí)程分析法，對(duì)雕像在地震作用下的鞭梢效應(yīng)進(jìn)行了深入研究。

2、　　最后，對(duì)雕像中多支長(zhǎng)懸臂手臂可能存在的風(fēng)致疲勞問題，運(yùn)用MSC系列有限元疲勞分析軟件，進(jìn)行風(fēng)致疲勞分析研究，評(píng)估該類結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。
　　通過一系列的分析研究，得到以下主要結(jié)論：
　　1、模態(tài)分析結(jié)果表明，簡(jiǎn)化模型與整體模型的動(dòng)力特性差別較大。多支手臂的存在使整體模型的前10階振型均以局部振動(dòng)為主，是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱部分。
　　2、多遇及罕遇地震作用下的分析結(jié)果表明，雕像結(jié)構(gòu)具有足夠的安全儲(chǔ)備，滿足“大震不倒”的抗震

3、目標(biāo)要求。
　　3、對(duì)于此類大型不規(guī)則雕像結(jié)構(gòu)，必須進(jìn)行雙向水平地震作用分析，時(shí)程分析法應(yīng)作為結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的控制性方法。
　　4、采用不同的分析方法得到的鞭梢效應(yīng)系數(shù)差別很大，其中X向分別為1.05和8.43，可見對(duì)于雕像結(jié)構(gòu)選取合理的鞭梢效應(yīng)分析方法非常重要。
　　5、通過多種模型的比較分析，發(fā)現(xiàn)鞭梢效應(yīng)的大小主要與突出物和主體結(jié)構(gòu)的頻率比有關(guān)。當(dāng)突出物和主體結(jié)構(gòu)的自振頻率相等時(shí)，鞭梢效應(yīng)最大，當(dāng)兩者頻率的平方比小于