文档介绍:应用屈曲约束支撑的单层椭球网壳减震性能研究兰州理工大学硕士学位论文王矗土盔工程堂院昱垣娃名盈亟整培养望位:圭些刍盐结翅工捏簦整重基金圭虚堂焦史遗厶丝名王歪匦煎攫论文提交日期:年日至堡苤学校代号:学号:密级:公开论文答辩冢年
摘要单层组合椭球网壳是由两个半球壳和一个柱面网壳组合而成,这种网壳适用于大跨度体育馆、会展中心、工业堆放仓库等建筑。随着我国经济不断发展,对此类建筑的需求增加,我国是地震多发国家,高烈度区分布广泛,若对跨度较大的单层网壳结构采用传统抗震理论设计,经济性、安全性都很难满足要求。本文将屈曲约束支撑这种耗能元件应用于单层网壳结构构成减震系统,根据网壳力学性能提出支撑布置原则和减震效果的评价指标,对支撑布置位置作了具体的方案设计。首先根据网壳组成和杆件连接规律编程实现自动化建模,由稳定承载力近似相等的原则对拟分析的网壳进行网格划分和截面选择,对网壳进行静动力分析,掌握结构变形特征、节点位移分布规律等:由等截面原则做支撑替换,力求减震系统和原网壳静力等效,自振频率接近,确保两类结构具有可比性,然后对减震系统作弹性阶段反应谱分析和弹塑性阶段的时程分析,得到节点位移减震规律、支撑屈服进展及耗能状况,通过对比对减震系统工作性能作出评价;根据工程实际,对多维地震输入、矢跨比、跨度做了参数分析,得到各个参数对减震系统的影响结果,并作相应的理论分析,给出具体建议。本文提出的屈曲约束支撑布置原则可用于其它形式的单层组合网壳减震分析,对单层组合椭球网壳的相关研究结论可用于工程设计,也为进一步的单层网壳减震研究提供参考。关键词:单层网壳;屈曲约束支撑;减震性能;矢跨比支撑屈服进展;硕士学位论文
築⋯琈使用屈曲约束支撑的单层组合椭球网壳减震性能研究,·.,痙,,’—瑂甌瓸,.,’琣’琣痗籺猚甋—,籘,Ⅱ‘自■
硕士学位论文瑂琽篠籅;籝;
储鹕:旅哆劢冢核菽具£日二硐日期辏露嗳学位论文版权使用授权书日期:雳户闒彳月彳日兰州理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C苣朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭作者签名:导师签名:
第滦髀研究背景网壳结构因其受力合理在工程中有着广泛的应用。对于这类结构在静力、动力作用下的稳定性问题已经得到较好的解决。然而,对这类结构在地震等动力作用下的力学性能及如何减震等问题的研究在国内外仍处于起步阶段。网壳属于大跨度空间结构,,这类建筑除了应满足正常的使用功能外,其抗震设防等级通常应高于普通建筑物,保证震害发生后不至破坏或经简单修缮即可恢复正常使用,以满足灾民救济工作和灾后重建目前,用于建筑结构的防御地震的措施主要有:传统的抗震理论、结构控制理论如减震、隔震等。传统的抗震设计是适当增加结构的刚度,以抵抗地震作用,或合理布置结构的刚度,使结构部件在地震时不同步的进入非弹性状态,具有较大的延性,消耗地震能量。上述方法存在以下缺陷:踩阅岩员Vぁ5突发地震超出设防烈度时,房屋会严重破坏;视π杂邢拗啤5钡卣鸱⑸保虽然结构本身的破坏可以控制,但是房屋内的重要设备可能会遭到破坏;性欠佳。它通过增大构件断面,加多配筋来抵抗地震。断面越大,刚度越大,地震作用也越大,所需断面及配筋也越大。如此恶性循环,大大提高了建筑造价,并且随着设防烈度的增加,造价也急剧增加是通过增加结构刚度来抵御地震作用,其材料用量大,不经济。基础隔震基础隔震是当前应用最广泛、最成熟的一项技术。基础隔震体系是在上部结构与基础之间设置某种隔震消能装置,使得地震波输入结构的能量或反馈到地基土层,或被耗能元件吸收,以减小地震能量向上部的传输,达到减小结构振动的目的。基础隔震能显著地降低结构的自振频率,适用于短周期的中低层建筑和刚性结构。由于隔震仅对高频地震波有效,因此对高层和超高层建筑不太适用。另外,橡胶隔震垫的老化和耐久性、长期性、稳定性、震后结构复位性、对地基沉陷的敏感性、隔震技术指标的定量计算可靠性等问题还有待于进一步的研究。且不能减少或消除垂直方向的地震作用。目前一些研究和应用较广的隔震装置有:⒓;⒎哿5娌愀粽装置