強(qiáng)震作用下大跨度拱形立體桁架結(jié)構(gòu)動力強(qiáng)度破壞研究.pdf

1、大跨度拱形立體桁架結(jié)構(gòu)作為空間結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)體系在火車站無站臺柱雨棚中得到廣泛應(yīng)用的同時，在其他公共建筑中也有一定的發(fā)展空間。大型公共建筑的局部或整體結(jié)構(gòu)的倒塌事故時有發(fā)生，其造成的人員財產(chǎn)損失巨大。目前針對大跨度拱形立體桁架結(jié)構(gòu)體系的研究只限于靜力分析及地震作用的動力響應(yīng)研究，而強(qiáng)震作用下該結(jié)構(gòu)的倒塌破壞機(jī)理卻鮮有文獻(xiàn)報道。本文對強(qiáng)震作用下大跨度拱形桁架結(jié)構(gòu)體系的動力強(qiáng)度破壞進(jìn)行研究，獲得拱形立體桁架結(jié)構(gòu)有關(guān)塑性發(fā)展和動力

2、強(qiáng)度破壞行為的認(rèn)識，建立動力強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則，為大跨度拱形立體桁架結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用推廣，結(jié)構(gòu)的抗震性能理論研究提供重要參考。
　　 本文以北戴河火車站無站臺柱雨棚的單榀拱形立體桁架結(jié)構(gòu)為例，選取三向Elcentro波和三向天津波為地震輸入，進(jìn)行彈塑性時程分析。隨著荷載幅值增加，對結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性的桿件比例、最大應(yīng)力桿件的相對塑性應(yīng)變值以及最大節(jié)點(diǎn)位移響應(yīng)的全過程進(jìn)行了全面詳細(xì)的觀察。同時，綜合考慮了三向地震輸入與僅水平輸入、不同結(jié)構(gòu)矢跨比

3、、不同桁架高度以及不同桁架柱段高度等因素的影響，對該結(jié)構(gòu)的動力強(qiáng)度破壞進(jìn)行參數(shù)化分析。
　　 研究表明：隨著荷載幅值增加，結(jié)構(gòu)剛度逐漸弱化；節(jié)點(diǎn)振動偏移平衡位置越來越大，但基本上保持比較平穩(wěn)的振動，位移時程曲線沒有突然的發(fā)散點(diǎn)；塑性深入的發(fā)展使整個結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生內(nèi)力重分布，結(jié)構(gòu)失去承載能力，這是典型的強(qiáng)度破壞。從結(jié)構(gòu)參數(shù)化分析得出：三向地震輸入比僅水平向地震輸入時結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞的加速度幅值低；矢跨比對拱形桁架的動力強(qiáng)度破壞的加速度幅