大跨度格構式拱結構的動力分析與研究.pdf

1、對于大跨度結構，地震波在結構基礎面上的傳播需要經歷一定的時間，也就是說，在同一時刻，結構各支承點所承受的地面運動是不同的，這就是非一致地震激勵問題。這一問題涉及到了地震動的行波效應，部分相干效應，和局部效應。 本文以常熟市體育場西看臺頂蓬為工程背景，以“大質量法”時程分析為主，模態(tài)分析和反應譜分析為輔助，借助有限元軟件Ansys，詳細地分析了非一致地震激勵問題，其中重點考慮了地震動的行波效應。本文首先對結構進行了模態(tài)分析，通過結

2、構的振型特點，揭示了大跨拱結構的動力特性，并對大跨度結構振型的選取提出了一些建議。然后，比較了一致地震輸入和非一致地震輸入兩種不同情況下的計算結果，計算結果表明行波效應不僅增大了結構的動力效應，而且改變了結構內力的分布特征。在考慮非一致地震激勵問題時，進一步又分析了看臺結構、結構支座疏密、地震動傳播方向等因素對頂蓬結構動力效應的影響，特別是看臺結構對頂蓬動力效應的影響。從以上幾個方面，證明了類似大跨度結構的動力分析，不僅需要考慮非一致地

3、震激勵的影響，而且分析的思路也與一致輸入情況下有較大不同。文章最后又從幾何和剛度兩個方面，探討了大跨度格構式拱結構的動力優(yōu)化問題。并且在不同地震設防烈度情況下，對大跨度格構式拱結構的地震響應，在整個結構受力中所占比重，進行了評估。得出結論：在考慮非一致地震的情況下，即便是在低設防烈度區(qū)，地震作用也是不可忽略的因素；在高設防烈度區(qū)，地震作用將成為主要控制作用，結構動力效應的優(yōu)化問題也將非常必要。另外，針對格構式結構的特點，本文采用Ansy