多維多點地震作用下大跨度空間結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析.pdf

1、近年來,地震頻繁發(fā)生,它嚴(yán)重地危害著人民的生命和財產(chǎn)的安全。大跨度空間結(jié)構(gòu)由于其跨度大,基底延伸長,在地震作用下各地面支座不同步運動,需要考慮地震激勵的空間變化效應(yīng)。而我國現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)中的地震反應(yīng)分析方法是基于一致地震輸入假定的,對于大跨度結(jié)構(gòu)若仍采用規(guī)范的計算方法,顯然不夠準(zhǔn)確。因此研究考慮地震激勵空間變化效應(yīng)的大跨度空間結(jié)構(gòu)的抗震分析方法非常必要。本文主要研究大跨度空間結(jié)構(gòu)在多維多點激勵下的

2、地震反應(yīng)分析方法。
　　大跨度空間結(jié)構(gòu)受到的地震作用不僅是多維的,也是多點的,結(jié)構(gòu)的受力情況十分復(fù)雜。在多點輸入作用下,結(jié)構(gòu)的運動方程不能簡單套用一致輸入下的運動方程,計算公式必須重新推導(dǎo)。鑒于此,本文用時-程分析法對該類結(jié)構(gòu)進行了多維多點輸入下的地震響應(yīng)分析,并與多維一致輸入下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進行對比。
　　本文主要從地震動輸入、結(jié)構(gòu)自身特性、結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析三個方面出發(fā),在國內(nèi)外有關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,以華中科技大學(xué)體育中心體育館為

3、工程背景,對華中科技大學(xué)體育中心體育館考慮地震行波效應(yīng)的地震反應(yīng)進行以下幾方面的研究:
　　1、本文對時程分析法、反應(yīng)譜法、隨機震動分析方法進行了總結(jié),比較了彼此的優(yōu)缺點。研究和討論了多點激勵下動力響應(yīng)分析在大跨度空間結(jié)構(gòu)實際工程中的應(yīng)用情況;
　　2、利用有限元分析軟件 ANSYS,通過適當(dāng)簡化,建立華中科技大學(xué)體育中心體育館屋蓋模型,并對華中科技大學(xué)體育中心體育館屋蓋進行自振特性分析;
　　3、數(shù)值模擬了華中科技大

4、學(xué)體育中心體育館空間結(jié)構(gòu)在三維地震分量作用下,確定性地震動場一致激勵和行波激勵時的地震反應(yīng)。計算分別以50 m/s,100 m/s,200 m/s三個視波速進行。
　　通過以上工作,得到如下結(jié)論:與地面一致輸入相比,多維多點激勵可使大跨度空間結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件的響應(yīng)發(fā)生較大的改變;行波效應(yīng)隨視波速的增大而減弱;結(jié)構(gòu)跨度僅在一定范圍內(nèi)時,地震場的空間相關(guān)性變得很弱,可以以一致輸入代替非一致輸入而不會影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此,在對地震區(qū)大跨度