單層鞍型網(wǎng)殼強(qiáng)震失效機(jī)理研究.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力合理、覆蓋跨度大，具有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，抗震性能也非常優(yōu)異，因此隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，越來越多的被運(yùn)用于實(shí)際工程中。但與其快速發(fā)展不相適應(yīng)的是，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的理論研究相對滯后，制約著這種優(yōu)良結(jié)構(gòu)在抗震區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展。在這樣的背景下，本文對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的一種常見形式——單層鞍型網(wǎng)殼在強(qiáng)震下的失效機(jī)理開展了較為深入的研究。
　　本文首先對單層鞍型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的自振特性進(jìn)行了研究，在對跨度40m、60m、80m單層鞍型

2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)大規(guī)模參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，討論了高跨比、屋面荷載、跨度等結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)構(gòu)自振特性的影響，同時分析了結(jié)構(gòu)的自振頻率分布區(qū)間，振型模態(tài)變化規(guī)律等。然后，研究了單層鞍型網(wǎng)殼在強(qiáng)震下的失效機(jī)理。通過典型算例描述了在強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)特點(diǎn)，考察了結(jié)構(gòu)整體位移、不同屈服程度桿件比例、不同失效程度桿件等多項(xiàng)結(jié)構(gòu)響應(yīng)隨荷載強(qiáng)度遞增的變化規(guī)律，可確定單層鞍型網(wǎng)殼在強(qiáng)震下均發(fā)生明顯的動力強(qiáng)度失效；提出了基于綜合判別結(jié)構(gòu)響應(yīng)的強(qiáng)度失效極限荷載確定方法；

3、在此基礎(chǔ)上，討論了高跨比、屋面質(zhì)量、初始缺陷、地震動輸入方向等因素對結(jié)構(gòu)失效極限荷載的影響規(guī)律。最后，為研究下部支承結(jié)構(gòu)剛度對單層鞍型網(wǎng)殼強(qiáng)震失效的影響，建立了包含下部支承結(jié)構(gòu)的整體分析模型。研究了單層鞍型網(wǎng)殼與支承結(jié)構(gòu)整體在強(qiáng)震作用下的特征響應(yīng)，得到了在下部支承結(jié)構(gòu)剛度變化時單層鞍型網(wǎng)殼兩種不同的失效特征。變化下部支承結(jié)構(gòu)剛度及其它結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算結(jié)果表明：下部支承結(jié)構(gòu)對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的失效特征有顯著的影響；隨網(wǎng)殼高跨比和屋面質(zhì)量