基于豎向質量參與系數的大跨度空間結構計算模型簡化.pdf

1、大跨度結構體系復雜且龐大，其動力性能具有豎向振型突出、頻率分布密集的特點，有必要深入研究大跨度結構的豎向地震反應。目前振型迭加反應譜法普遍應用于結構的抗震分析，但是大跨度結構的豎向地震分析在應用反應譜法計算時常遇到豎向質量參與系數累積不足的問題。因此，本文將大跨度結構的豎向質量參與系數作為研究的重點。 本文總結了質量參與系數控制振型選擇的理論依據，即質量參與系數是基于多高層結構底部某方向單位加速度激勵下，各振型的底部該方向合反力

2、占結構實際總體該方向底部合反力的比重提出的。而豎向質量參與系數就是在豎向地震輸入條件下，判斷各振型對結構整體豎直同向振動荷載模式貢獻大小的方法。 對于大跨結構豎向地震反應譜分析遇到的問題，本文以單層網殼結構動力特性分析為基礎，歸納出了大跨度結構振型的多個特點，主要體現(xiàn)為大跨結構存在大量豎向反對稱的振型，豎向正對稱的振型則很少且頻率都較高，在動力特性分析中不易獲得，導致了大跨結構的豎向質量參與系數累積速度緩慢。 本文根據豎

3、向質量參與系數的物理意義，提出了一種適用于大跨度結構豎向地震反應分析的整體計算模型簡化方法，以滿足規(guī)范在振型迭加反應譜法中質量參與系數累積至少90％的要求，并保持計算結果的準確度。 本文選取了多類大跨度網殼結構算例進行豎向地震反應譜分析，以結構形式、跨度、高度和構件截面為影響因素，以簡化前后單元的豎向地震內力差異比作為評判準則，驗證了簡化方法的適用性和有效性，并得出了網殼結構在不同影響因素下簡化模型豎向地震計算結果的相關規(guī)律。