強震下120米跨五心圓空間鋼管拱桁架失效機理及采用隔震支座后減震效應分析.pdf

1、近年來，隨著我國工程科學與技術水平飛速發(fā)展，大型、復雜工程建設項目大量興建，建筑高度越來越高、跨度越來越大、結構體系越來越復雜，采用工程技術措施提高結構的抗震能力，已成為目前減輕災害損失最為有效的途徑。但目前大跨度空間結構中的結構振動控制技術還不成熟，有待于進一步的研究，基于此，本文主要對采用夾層橡膠支座的120米跨五心圓空間鋼管拱桁架研究分析，對比地震作用下采用隔震技術和非隔震技術結構的動力響應，研究其失效機理和減震效果，并對鋼管拱桁

2、架結構基礎隔震設計與分析提出一些建議。
　　 本文借鑒橡膠支座隔震技術在國內(nèi)外研究的基礎上，對其在鋼管拱桁架中的應用進行研究，本文主要分析了以下內(nèi)容：
　　 (1)描述地震給人類生存帶來的威脅和基礎隔震的重大意義，分析國內(nèi)外隔震技術的研究現(xiàn)狀，根據(jù)基礎隔震存在的問題及其未來的發(fā)展方向確定本文的主要研究內(nèi)容；根據(jù)基礎隔震的基本原理，闡述鉛芯橡膠支座的基本力學性能，為第四章隔震結構動力分析提供理論基礎。
　　 (2)

3、應用結構分析軟件SAP2000，對120米跨五心圓空間鋼管拱桁架進行設計，得出結構的模態(tài)特性、應力狀態(tài)及位移特征。
　　 (3)采用塑性鉸理論，對比非隔震結構和隔震結構在Hollywood波、Lakewood波和人工波沿X向作用時結構的破壞形態(tài)和失效機理，分析采用隔震支座后拱桁架的減震效果。
　　 (4)對比非隔震結構和隔震結構在地震作用(8度中震、8度大震和9度大震)下節(jié)點位移、桿件內(nèi)力和節(jié)點加速度的響應規(guī)律，分析在強

4、震作用下隔震支座對拱桁架結構的減震效果，及其破壞形態(tài)和失效機理。
　　 通過對結構的對比分析可以得出以下結論：
　　 (1)從模態(tài)分析可知，采用隔震技術后，結構自振周期得到延長，避免了結構共振的發(fā)生，使得結構所受地震作用力有效降低，從而減小甚至可以避免強震作用給人類帶來的破壞。
　　 (2)從原結構和隔震結構的失效機理分析可知，原結構和隔震結構失效機理基本相同，都屬于動力失穩(wěn)破壞，但是隔震結構提高了結構的抗震能力

5、，當三種地震波分別沿X向作用時，與原結構的破壞界限加速度峰值相比，隔震結構最小可提高128.6％，最高可達到218.8％，延緩了結構的倒塌。
　　 (3)在8度中震、8度大震和9度大震作用下，隔震結構的節(jié)點相對位移、桿件軸力、節(jié)點加速度都比原結構有明顯的減小，特別是在9度大震作用下，原結構幾乎喪失承載能力，隨著較小的加速度峰值增量節(jié)點相對位移、桿件軸力、節(jié)點加速度均有大的增量，而隔震結構各性能響應均較小，說明隔震結構大大降低了結