三心圓空間鋼拱桁結(jié)構(gòu)體系動力彈塑性性能分析.pdf

1、隨著國家經(jīng)濟的快速增長，以鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)為代表性的大跨度空間結(jié)構(gòu)被廣泛應用于公共建筑之中，火車站、航空港、體育館、影劇院、展覽館、廠房、鋼拱橋等建筑成為了城市亮麗的風景線?？臻g鋼拱桁架結(jié)構(gòu)造型別致、受力合理、抗震性能好，在地震等災害發(fā)生后往往還能為災民提供安全避難。但由于鋼拱桁架結(jié)構(gòu)發(fā)展時間較短，相應的規(guī)范尚不完善，缺乏深入的理論研究，所以研究該結(jié)構(gòu)在強震作用下的破壞機理，分析此類結(jié)構(gòu)是否具有良好的延性和足夠的抗震能力成為了工程實踐中急

2、需解決的關(guān)鍵問題。
　　 本文主要采用sap2000結(jié)構(gòu)分析軟件，對三心圓空間鋼拱桁架結(jié)構(gòu)體系進行了強震作用下的動力彈塑性分析，同時考慮材料及幾何非線性，研究其延性指標及破壞形態(tài)的不同，為今后該體系抗震性能研究提供一定的參考。本文主要進行了以下工作:
　　 1、彈性階段設計:選擇合理的設計參數(shù)，建立跨度為60m、矢跨比為0.2的三心圓空間鋼拱桁架結(jié)構(gòu)體系，截面選取遵循主要受力桿件控制強度應力比在1.0左右，腹桿等非主要受

3、力桿件控制桿件長細比來進行。對結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，從結(jié)構(gòu)的用鋼量指標、應力比控制情況、周期、振型及荷載組合下最大位移等方面，了解該三心圓立體拱桁架結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量分布情況。
　　 2、彈塑性階段分析:選擇適合Ⅲ類場地的LWD波、好萊塢波和上海人工波對結(jié)構(gòu)進行動力彈塑性時程分析，通過逐漸加大地震波加速度峰值的方法對結(jié)構(gòu)的最大節(jié)點位移，桿件進入塑性發(fā)展程度與比率、關(guān)鍵桿件軸力響應等進行全過程記錄，確定模型在地震波下的彈塑性界限加速度、

4、破壞界限加速度峰值與位移延性系數(shù)等，最終判定模型在不同地震波作用下的破壞形態(tài)及失效機理。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 1、三心圓空間鋼拱桁架結(jié)構(gòu)在不同地震作用下水平延性系數(shù)均高于其豎向延性系數(shù)，說明結(jié)構(gòu)水平方向的變形及耗能能力大于其豎向變形及耗能能力。
　　 2、對比三種地震波作用下結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)、延性系數(shù)大小及塑性鉸的發(fā)展程度，可以看出結(jié)構(gòu)在好萊塢波作用下抗震性能較好。
　　 3、雖在不同地震波作用下桿