某大跨度高支承飛艇庫結構地震響應分析.pdf

1、進入二十一世紀以來，隨著航空技術的進步，飛艇又開始得到人們的重視，世界各國紛紛趕上這股航空潮流，推出自己的飛艇計劃與成品。因此，存放和維修這類飛艇也提出了新的要求，飛艇庫應運而生。飛艇庫屬于大跨度機庫范疇，但其規(guī)模與機庫相比則有過之而無不及。對于這類建筑，結構重要性等級通常較高，一旦破壞，將對人民的生命財產造成嚴重危害。因此，研究這類建筑在地震作用下的響應具有重大的現(xiàn)實意義。
　　 本文研究對象為某飛艇庫結構，該結構長298m，

2、跨度90m（總寬度106m），高度93.25m。上部屋蓋結構為跨度90m的三層網(wǎng)架，下部支承結構為高度85m、柱距10m、雙排間距8m的鋼管混凝土柱，柱間設置水平、斜向支撐，形成四角錐網(wǎng)格結構。
　　 為了全面掌握該大跨度高支承飛艇庫的抗震性能，利用SAP2000有限元分析軟件對其進行了深入的多遇地震和罕遇地震下的結構響應分析。首先對結構進行了模態(tài)分析，并研究該結構的動力特性；然后采用振型分解反應譜法和彈性時程分析方法，計算該結

3、構在多遇地震下的地震響應；最后對結構進行了考慮材料非線性和幾何非線性的動力彈塑性時程分析，得到了結構在罕遇地震作用下的響應。由于結構的長度接近300m，為了考慮行波效應對結構的影響，對結構進行了多遇地震和罕遇地震下的多維多點輸入分析。高支承是本結構的一個突出的特點，所以，本文對下部支承高度變化對結構地震響應的影響進行了深入的研究。
　　 分析表明：
　　 1.結構的前六階振型以水平振型為主，同時伴隨著扭轉效應，豎向振型直

4、到第七階才出現(xiàn)；
　　 2.在多遇地震下，結構的最大位移和基底剪力均滿足規(guī)范要求，說明結構的整體性較好。網(wǎng)架結構的水平地震反應要大于豎向地震反應；
　　 3.在罕遇地震作用下，支承結構位移角遠小于規(guī)范要求的位移角限值，桿件出現(xiàn)的塑性鉸較少。上部網(wǎng)架結構的塑性鉸主要分布于跨中附近的上層腹桿；下部鋼管混凝土柱的塑性鉸主要分布在大門開口兩端的柱頂；
　　 4.彈性多點輸入分析時，隨著視波速的增加，行波效應系數(shù)大于1的桿

5、件呈增加趨勢，但是危險桿件數(shù)量很少；彈塑性多點輸入分析時，隨著視波速的增加，結構的塑性鉸數(shù)量呈增加趨勢。因此，多點輸入下結構的地震響應要大于一致輸入下的響應；
　　 5.隨著下部支承結構高度的降低，在多遇地震下，不同位置的桿件內力變化艦律不同，網(wǎng)架結構的地震內力系數(shù)大于0.2的桿件呈增大趨辨；罕遇地震下，塑性鉸的數(shù)量呈現(xiàn)先增加再減小再增加的趨勢；
　　 6.隨著地震輸入角度從0度旋轉到75度，節(jié)點位移呈增大趨勢，角度變化