多維多點(diǎn)地震作用下大跨度空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)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(cái)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(zhǎng),在地震作用下各地面支座不同步運(yùn)動(dòng),需要考慮地震激勵(lì)的空間變化效應(yīng)。而我國(guó)現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)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(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)若仍采用規(guī)范的計(jì)算方法,顯然不夠準(zhǔn)確。因此研究考慮地震激勵(lì)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(diǎn)激勵(lì)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(diǎn)的,結(jié)構(gòu)的受力情況十分復(fù)雜。在多點(diǎn)輸入作用下,結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程不能簡(jiǎn)單套用一致輸入下的運(yùn)動(dòng)方程,計(jì)算公式必須重新推導(dǎo)。鑒于此,本文用時(shí)-程分析法對(duì)該類結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多維多點(diǎn)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(jìn)行對(duì)比。
　　本文主要從地震動(dòng)輸入、結(jié)構(gòu)自身特性、結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析三個(gè)方面出發(fā),在國(guó)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(duì)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(jìn)行以下幾方面的研究:
　　1、本文對(duì)時(shí)程分析法、反應(yīng)譜法、隨機(jī)震動(dòng)分析方法進(jìn)行了總結(jié),比較了彼此的優(yōu)缺點(diǎn)。研究和討論了多點(diǎn)激勵(lì)下動(dòng)力響應(yīng)分析在大跨度空間結(jié)構(gòu)實(shí)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(jiǎn)化,建立華中科技大學(xué)體育中心體育館屋蓋模型,并對(duì)華中科技大學(xué)體育中心體育館屋蓋進(jìn)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(dòng)場(chǎng)一致激勵(lì)和行波激勵(lì)時(shí)的地震反應(yīng)。計(jì)算分別以50 m/s,100 m/s,200 m/s三個(gè)視波速進(jìn)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(diǎn)激勵(lì)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(shí),地震場(chǎng)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(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此,在對(duì)地震區(qū)大跨度