文档介绍：摘要大跨空间结构投资巨大、社会效益显著,而且往往是人群集合或配置重要设施的大型公共场所,一旦发生破坏倒塌,将造成重大人员伤亡和财产损失、后果非常严重。我国是一个地震多发的国家,作为公共建筑的大跨空间结构的抗震问题,就显得比一般建筑物更为关键和重要。大跨空间结构由于其结构跨度大、杆件数目庞大、模型复杂等特点,给抗震设计带来一系列问题,例如:常规方法中的振型质量难以达到规范要求、地震波输入应考虑局部场地效应等。我国现行《建筑抗震设计规范》—中的抗震分析是基于一致性地震输入的假定,并没有考虑局部场地效应和行波效应等影响,还不能够满足大跨空间结构的抗震分析要求。如何在设计和建造阶段,使得大跨空间结构具有足够的抗震能力和合理的安全度,始终是我国和各国工程界和学术界关注的焦点问题。本文基于上述研究背景,针对大跨空间结构多维多点地震反应分析问题进行了多方面研究,并取得了以下研究成果:隠向量法进行振型叠加反应谱分析在进行大跨空间结构地震反应分析时,若采用直接时程积分法,不仅方法复杂、计算量巨大,而且积分步长对计算精度的影响较大,在工程中不易被采用;若采用常规的特征向量振型叠加反应谱法,要达到规范要求的振型参与质量%以上,往往需要提取几百阶、甚至上千阶振型,既费时又费力,不能体现出振型本文将基于荷载的向量碙向量嫣卣髦迪蛄浚⒔湟到振型叠加反应谱分析中。这样,采用少量振型就可以达到常规的特征向量反应谱法需要几百阶、甚至上千阶振型才能实现的计算精度,而且计算时间缩短到几十分之一,工作效率得到了极大的提高。同样,蛄炕箍梢杂糜诜缯竦饶L背谭治鲋校芄惶岣呓峁故背谭从分析的工作效率,这也对提高类似问题分析的工作效率起到了一个很好的借鉴作叠加法的优点。用。捅要
大跨空间结构由于其跨度大,局部地形的不同会对地震的输入产生较大影响,从而会影响到整个结构的地震反应。因此,分析局部场地效应对大跨空间结性人工边界、粘弹性人工边界单元及其输入方法,并采用和砑处于复杂场地条件下的大跨空间结构进行地震场地反应分析,为多维多点输入应在多维多点输入问题研究中,行波效应对大跨空间结构产生的影响最为明显,这也是进行大跨空间结构多维多点输入时最为重要的一个因素。本文通过算例,研究了大跨空间结构在一致地震激励和行波激励下的结构反应,研究了在不同视波速下,地震波传播对大跨空间结构反应的影响,发现不同之间,没有一定的规律性。因此,需要按不同的视波速辽偃来进行大量算例分析,全面考虑多维多点对大跨空间结构的影响。∪≈ё笾柿糠ㄗ魑6辔嗟闶淙氲姆治龇椒地震波传播过程的复杂性对大跨空间结构的抗震性能有着显著的影响,有不少学者已经在桥梁等结构中对其展开了广泛的研究和应用。然而,以往针对大跨空间结构多维多点输入的分析方法,不但复杂多样,而且大多数应用起来比较复杂,不宜被工程采用。的实用方法、即支座大质量法,并通过实例详细研究其实现过程。支座大质量法引入场地效应对地震波传播衰减、扩散等效应的影响,重点考虑了行波效应,可了局部场地效应、部分相干效应和行波效应等对大跨空间结构地震响应的影响,分析方法简便实用、直观清晰。本文还将多维多点输入下的结构反应放大超载情况与一致输入情况进行比较,得到了比较直观的研究结果。捎谜车匀斯け呓绱砭植砍〉匦в构地震响应的影响显得非常重要。本文在总结和对比各种场地分析方法和人工边界的基础上,采用已有的粘弹用于复杂场地条件下的大跨空间结构奠定了基础。芯苛诵胁ㄐвΧ源罂缈占浣峁沟挠跋视波速对结构反应的影响具有不确定性,即视波速大小与所造成的结构反应大小针对这一现状,本文提出了适合工程应用的大跨空间结构多维多点输入分析以准确考虑多维多点输入对大跨空间结构地震响应的影响。换言之,该方法考虑北京工业大学工掌博七学位论文
采用本文提出的多维多点输入的分析方法,对某大型飞机库进行详细的分析研究,对本文研究成果进行检验和修正,并形成一套能够有效处理此类大跨空间结构多维多点地震分析的有效方法。同时,参考大量相关文献的分析结果,总结出大跨空间结构在多维多点输入下结构地震响应的一般规律。由于空间结构的上部结构为三维空间网架结构,其整体性良好,所以多维多点输入对其影响不大。在场地复杂、结构抗震等级较高和烈度较大的地方,空间结构与其它结构相比,抗震性能具有一定的优越性。但是,研究结果表明,在多数情况下,多维多点输入会对大跨空间结构产生不利影响,会使结构的主要受力构件的截面力增大;空间结构抗震的关键问题在于支撑结构、以及支撑结构与上部结构的有效连接。嘀屏舜罂缈占浣峁苟辔嗟闶淙氲氖涤梅治鋈砑本文基于笮陀邢拊H砑腁镅裕嘀屏舜罂缈占浣峁苟辔点输入的实用抗震分析方法的分析程序、以及分析结果后处理程序,将多工况、大数据量的繁重工作大大简化,提高了分析效率。采用该程序对某大型机库进行多维多点反应分析,结果表明,本文提出