地震动多点输入作用下大跨结构的动力响应分析

对于大跨空间结构,地震动空间变化的影响不容忽视,本文探讨了大跨结构多点地震波输入的基本理论,包括多点地震输入的分析方法、动力方程的建立与求解;对大跨结构建立有限元模型,选取合适的地震波,进行了非一致输入的地震时程分析,并与一致输入下的结构响应进行了对比分析,得到了结构在非一致输入下的响应特点等方面的结论,为工程应用提供了参考。     

合肥新桥国际机场航站楼钢结构多点地震输入响应分析北大核心CSCD

地震地面运动的空间效应对大跨结构的动力响应有很大的影响.通过有限元软件ANSYS建立了合肥新桥国际机场航站楼模型,采用ANSYS中的时程分析模块对结构进行多遇地震下多点输入和一致输入的时程分析.选择了合理的视波速来考虑行波效应的影响.将多点地震输入响应分析得到的设计应力与一致输入进行了比较.结果表明,多点输入下设计应力比一致输入下设计应力增大的构件占有很大的比例.因此,在大跨结构的设计过程中,多点输入下的地震分析是必不可少的.应该应用构件的设计应力比来调整一致输入地震响应的结果.     

多点输入下大跨网壳结构的弹塑性分析

通过对地震动力弹塑性分析原理及方法的介绍,说明对大跨空间结构时程分析时考虑多点输入的必要性。以单层大跨网壳结构为例,利用El-centro地震波研究该结构在8度罕遇地震作用下的变形能力和破坏特征,评价其抗震性能,并提出其在多点输入下弹塑性分析时抗震性能的相关措施及建议,以供网壳工程设计时参考。     

大跨空间网架结构地震反应分析研究

采用时程分析法,对两种大跨空间网架结构分别进行了多点输入和一致输入下的地震反应分析,研究了多点输入下空间结构安装SMA复合橡胶支座与未安装这种支座时的地震响应变化特点。结果表明:安装SMA复合橡胶支座后,空间网架结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了消能减震的效果,验证了应用SMA复合橡胶支座进行大跨空间网架结构地震响应控制的有效性和适用性。     

多点输入下大跨度空间结构的消能减震分析

采用FFT技术模拟多点输入下的竖向和水平地震加速度时程,分别以多点输入法和一致输入法对北京四位机库的水平和竖向振动进行计算,对比了多点输入和一致输入下计算结果的差异,并分析了北京四位机库安装粘弹性阻尼器前后结构地震响应的变化.计算结果表明,大跨空间结构采用粘弹性阻尼器时计算地震响应,必须考虑地震动的空间相干特性.     

多维多点输入下压电智能网壳结构的动力稳定性分析

以40 m跨度K6型单层球面网壳为研究对象,采用时程分析法对大跨空间网壳结构进行了多维多点输入和单点一致输入下的地震响应分析,比较了2种地震荷载作用下的结构响应;将大跨空间网壳结构中受力较大的杆件替换为压电智能杆件,对比分析了多维多点输入下结构安装压电智能杆件前后的地震响应变化。结果表明:多维多点输入相对单点一致输入对大跨空间网壳结构会产生更加不利的影响,在网壳结构的抗震设计中是必须考虑的;安装压电智能杆件后结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了稳定控制的效果。     

地震多点输入下K8单层球面网壳结构响应研究

地震动经过长距离传播到达结构场地时会存在空间变化,考虑地震动空间变化性的多点输入比一致输入更符合实际。采用时程分析法,计算不同屋面质量、不同矢跨比和不同杆件截面尺寸的90m K8单层球面网壳结构在多点输入下和一致输入下的地震响应,研究网壳结构地震空间相关性效应与结构参数的关系。分析结果表明:结构参数变化对多点输入下结构的拟静力响应和动力响应影响不同,致使地震动空间变化性对不同参数结构的影响有较大差异。通过系统的参数分析表明:轻质屋面、小矢跨比、大杆件截面尺寸网壳结构受地震空间变化影响较大。     

某大跨拱形空间结构多维地震响应分析

对于结构形式较为复杂的大跨空间结构在分析和设计时,采用单维地震的输入方式势必忽略了结构受力过程中的空间效应影响.本文以银川中房集团64m跨钢结构大门为实际工程背景,采用有限元动力时程法,分析比较了此类大跨空间结构在单维、两维及三维地震输入时的位移和内力响应情况.结果表明:三维地震输入在y、z方向的动位移高于单维输入时的14~18倍;三维地震输入对结构的动内力是单维输入的2~3倍.     

考虑地震动输入方向的大跨度高支承网架结构水平双向地震响应分析

近年来,随着经济的快速发展,为了追求建筑效果,大跨空间结构得到广泛的应用,平面布置不规则的情况占大多数。目前针对大跨空间结构地震响应分析中,地震动的输入方向一般只以两个坐标轴为输入方向,对于结构体型复杂、扭转效应明显的结构,地震动的输入角度对结构的地震响应将产生很大的影响。本文以某待建三边支承的大跨度高支承飞艇库为研究对象,利用SAP2000有限元分析软件,分别采用反应谱法和弹性时程分析方法,研究了其在不同输入角度下水平双向地震响应。结果表明,采用反应谱分析时,随着输入角度增加,结构的地震响应呈增加趋势,但是幅度不大;采用弹性时程分析方法时,结构的地震响应随输入角度的增加增幅较大。因此,有必要在抗震分析与设计中考虑不同输入角度的影响。     

非一致输入下空间索结构的地震响应分析

分别以多点输入法和行波法对大跨空间索结构的两个实际工程进行了水平与竖向地震时程分析,并与一致输入法计算的结果进行对比。最终对非一致输入与一致输入下结构响应的差异,以及结构是否需要考虑非一致输入的范围、行波法的精度等方面得出了一些重要结论。