80m跨三心圓弧鋼管拱桁架的基礎隔震性能分析.pdf

1、鋼管拱桁架以其新穎的建筑造型、合理的結(jié)構(gòu)特性而受到世界各國建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的青睞，在體育建筑、紀念性建筑、文化建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)正趨向于大型化、復雜化。鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)由于其自身結(jié)構(gòu)形式的多樣性、造型復雜多變、桿件和節(jié)點數(shù)目繁多等特點，人們對該種結(jié)構(gòu)的抗震規(guī)律性認識還遠遠不夠。
　　 地震是困擾人類的一大自然災害，過去減輕地震造成的生命財產(chǎn)損失的主要途徑是：工程抗震?？拐鹪O計

2、的演變與改進正是人們對抗震設計理論深入研究和科學實踐、不斷總結(jié)和發(fā)展的認識過程。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，對建筑抗震設計的安全性和實用性提出了更為嚴格的要求，特別是：
　　 工業(yè)向高精度技術(shù)發(fā)展，采用傳統(tǒng)的工程抗震設計方法有時不能適應工程實際的需要。為此，各國的地震工程學家開展了隔震、減震的理論研究和工程實踐，并取得了迅速的發(fā)展。基于此，本文將疊層橡膠隔震支座應用到三心圓弧鋼管拱桁架中，研究其減震效應，對鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)基礎隔震設計與

3、分析方法提出了一些建議。
　　 本文在已有的國內(nèi)外對隔震橡膠支座性能研究的基礎上，借鑒其在框架結(jié)構(gòu)中的應用研究成果，對其在鋼管拱桁架中的應用進行系統(tǒng)的研究，主要進行了以下工作：
　　 首先給出了地震給人類生存帶來的威脅和基礎隔震的重大意義，對比傳統(tǒng)抗震列出基礎隔震的優(yōu)勢所在，確定了本文的主要研究內(nèi)容。
　　 其次，本文分析了基礎隔震的基本原理，闡述了基礎隔震的工作原理以及列出基礎隔震的分類。針對疊層橡膠隔震支座比

4、較成熟的現(xiàn)狀，為第四、五章分析提供了理論基礎。
　　 再次，應用結(jié)構(gòu)分析軟件對三心圓弧鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)初始模型進行設計，分析其應力狀態(tài)和自振特性。
　　 然后，對比隔震結(jié)構(gòu)和原結(jié)構(gòu)的自振特性，并采用EL波對結(jié)構(gòu)進行單向(X向)地震作用，對比隔震結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)的節(jié)點位移、節(jié)點加速度、單元軸力，找出結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應規(guī)律，并分析其對結(jié)構(gòu)的減震效果。最后，為了比較地震波對三心圓弧鋼管拱桁架基礎隔震性能的影響，采用Hollywo

5、od波和人工波對結(jié)構(gòu)進行地震作用，找出結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應規(guī)律和減震效果，并比較三種波對結(jié)構(gòu)減震效果的影響。
　　 通過對計算結(jié)果的分析比較得出：
　　 (1)采用基礎隔震技術(shù)，可以提高結(jié)構(gòu)的自振周期，使得結(jié)構(gòu)地震作用從反應譜的平臺段轉(zhuǎn)移到下降段，結(jié)構(gòu)總地震作用得以有效降低。
　　 (2)在多遇地震和罕遇地震下，隔震結(jié)構(gòu)的節(jié)點相對位移幅值、節(jié)點加速度幅值、桿件軸力幅值與原結(jié)構(gòu)相比，都有明顯的減小?？梢钥闯?，隔震