大跨空間網(wǎng)架機庫結(jié)構(gòu)多維地震響應(yīng)分析與減震控制研究.pdf

1、近20年來，很多國內(nèi)外飛機庫工程采用大跨空間網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)型式。采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的機庫與一般大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比，有其自身的結(jié)構(gòu)特點：它們的跨度特別大，單跨達150～175m，節(jié)點、桿件數(shù)量多；為方便飛機進出庫，機庫類結(jié)構(gòu)一般設(shè)計成屋蓋部分三邊支承、一邊大門下部敞開的型式，這造成結(jié)構(gòu)沿長向的剛度與質(zhì)量分布不規(guī)則。因此機庫類網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析模型、動力特性和抗震性能要比一般四邊支承的大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，給其抗震和減震研究也提出了許多新的課題。

2、 本文以北京首都機場六機位飛機維修庫-A380機庫為研究對象，依據(jù)空間桿系整體有限元模型，依次研究了結(jié)構(gòu)的動力特性、多遇彈性抗震分析、罕遇彈塑性抗震分析、多維彈性抗震分析，進而研究了該類機庫結(jié)構(gòu)采用消能支撐進行減震的可行性，并就消能支撐的型式、參數(shù)以及位置進行了分析。 本文主要工作和成果如下： (1)依據(jù)空間桿系精細有限元模型，采用里茲向量法系統(tǒng)地研究了機庫類大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的動力特性。在此基礎(chǔ)上進行了A380機庫多遇

3、地震動下的彈性地震響應(yīng)分析，給出X、Y和Z三方向多遇地震作用下屋蓋網(wǎng)架結(jié)構(gòu)各部分桿件的地震響應(yīng)分布規(guī)律，得出機庫類大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平向地震作用響應(yīng)和豎向地震作用響應(yīng)處于同一量級的結(jié)論。 (2)進行了A380機庫罕遇地震作用下的彈塑性地震響應(yīng)分析，給出了機庫屋蓋結(jié)構(gòu)的出鉸順序與內(nèi)力重分布過程，分析了大跨空間網(wǎng)架機庫結(jié)構(gòu)屋蓋部分的薄弱環(huán)節(jié)和下部柱破壞對上部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)塑性發(fā)展過程的影響。 (3)分別采用SRSS法、百分比法和規(guī)范法

4、對A380機庫在X、Y和Z三方向地震動分別作用下的響應(yīng)進行組合，并與三維地震動聯(lián)合輸入下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的結(jié)果進行比較，探討適用于不同地震響應(yīng)的多維地震動響應(yīng)組合方法。同時研究了針對超大跨機庫結(jié)構(gòu)的最不利三維地震動輸入角度。在此基礎(chǔ)上提出了適合大跨機庫類網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的二維水平地震動作用下的地震響應(yīng)的反應(yīng)譜計算方法。 (4)進行了大跨機庫采用粘滯消能支撐的減震可行性分析。研究了將消能支撐布置于機庫柱間時支撐剛度對減振效果的影響，進而對粘滯