三個大跨度場館空間結(jié)構(gòu)動力彈塑性分析.pdf

1、體育場館作為大型公共建筑其抗震性能是設(shè)計的關(guān)鍵。對大跨度體育場館進(jìn)行罕遇地震下動力彈塑性分析,不僅可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱部位,驗證結(jié)構(gòu)在大震中是否會出現(xiàn)倒塌,而且設(shè)計者基于動力彈塑性分析結(jié)果可對結(jié)構(gòu)進(jìn)行第二次設(shè)計方案優(yōu)化。本文研究課題來源于廣東省建筑設(shè)計研究院承接的大型亞運(yùn)場館設(shè)計任務(wù),采用大型非線性有限元分析軟件ABAQUS進(jìn)行分析,并根據(jù)分析結(jié)果對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計方案優(yōu)化。
　　 本課題主要內(nèi)容包括:
　　 1、詳細(xì)介紹如何從

2、初始的MIDAS模型導(dǎo)出建模需要的結(jié)構(gòu)信息,通過EXCEL軟件整理成GSSAP模型的數(shù)據(jù)格式,最終利用GSEAP生成ABAQUS模型。三個大跨度體育場館包括歷史展覽館、體操館、籃球館,每個計算模型單元數(shù)都超過10萬,對于規(guī)模如此大的空間結(jié)構(gòu),如何快速準(zhǔn)確建模是困擾很多入的難點,采用GSEAP轉(zhuǎn)換程序,實現(xiàn)了從GSSAP模型到ABAQUS模型的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。
　　 2、對三個大跨度場館進(jìn)行動力彈塑性分析并對計算結(jié)果加以研究,以歷史展覽

3、館為例,詳細(xì)介紹整個動力彈塑性分析的過程,包括地震波的選取、結(jié)構(gòu)的材料模型、地震加載步驟等,根據(jù)分析結(jié)果給出結(jié)構(gòu)抗震性能評估。通過分析發(fā)現(xiàn)了支撐上部網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的剪力墻受壓損傷嚴(yán)重,是結(jié)構(gòu)的薄弱部位,設(shè)計中必須對其進(jìn)行加強(qiáng)。修改后的結(jié)構(gòu)方案在經(jīng)歷了三向地震波作用后,根據(jù)結(jié)構(gòu)變形、塑性應(yīng)變、MISES應(yīng)力、剛度退化等時程指標(biāo)判斷,結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)范要求的“大震不倒”設(shè)計目標(biāo)。另外,本文還介紹了進(jìn)行動力彈塑性分析計算的若干關(guān)鍵點,包括如何處理計算迭代

4、不收斂問題、如何施加預(yù)應(yīng)力荷載、如何添加支座邊界條件等,可作為今后設(shè)計中應(yīng)用動力彈塑性分析軟件的參考。由于在大震下部分構(gòu)件屈服,構(gòu)件內(nèi)力重新分布,結(jié)果與彈性計算不同,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震下動力彈塑性分析是必不可少的。它不僅為第二階段設(shè)計提供了驗算手段,同時也為第一階段結(jié)構(gòu)設(shè)計方案優(yōu)化提供依據(jù)。
　　 3、基于動力彈塑性分析結(jié)果對三個體育場館分別進(jìn)行了有針對性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案優(yōu)化,包括改變結(jié)構(gòu)布局、改變構(gòu)件截面尺寸、改變支座約束條件等,這