考慮底部框架共同作用下單層網(wǎng)殼的非線性動(dòng)力分析.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有剛度大、自重輕、造型豐富美觀、綜合技術(shù)指標(biāo)好等特點(diǎn)，是大跨度空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一。目前，國內(nèi)文獻(xiàn)在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性能的研究領(lǐng)域取得了很多成果。但是，這些研究成果大多是將下部的支承體系與上部的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)分開考慮，以簡支或固支邊界來模擬網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的支承情況，進(jìn)行獨(dú)立的力學(xué)性能計(jì)算。事實(shí)上，大多數(shù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支承在底部框架上，地震荷載通過地面運(yùn)動(dòng)傳給支承框架，而后由框架傳給網(wǎng)殼。若不考慮底部框架結(jié)構(gòu)的影響而研究空間結(jié)構(gòu)的抗震性能，將

2、會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生較大的偏差。因此，對(duì)考慮底部框架共同作用的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力分析的研究有著重要意義。 本文針對(duì)目前計(jì)算分析網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)所采用的方法中存在的不足，結(jié)合最近的參考文獻(xiàn)，在前人的工作基礎(chǔ)之上，考慮K8網(wǎng)殼與下部支承結(jié)構(gòu)空間的整體協(xié)同工作，運(yùn)用非線性有限元理論和有限元分析程序ANSYS，把網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與下部支承體系作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析。 分析過程中，為了計(jì)算鋼網(wǎng)殼和鋼筋混凝土框架組成的整體結(jié)構(gòu)的阻尼比，首

3、先對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行靜力分析，得到梁單元的梁端彎矩；其次對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行模態(tài)分析，研究整體結(jié)構(gòu)體系的自振特性，得到整體結(jié)構(gòu)體系的固有頻率；然后，使用位能加權(quán)平均法計(jì)算考慮底部框架共同作用下單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的阻尼比；最后，對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，得到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位移、節(jié)點(diǎn)加速度和各個(gè)桿件的軸力，做出了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位移時(shí)程曲線、節(jié)點(diǎn)加速度時(shí)程曲線和網(wǎng)殼桿件軸力的動(dòng)內(nèi)力時(shí)程曲線。從而研究框架結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。同時(shí)