罕遇地震下考慮壓桿屈曲的網(wǎng)殼彈塑性分析.pdf

1、分析網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力性能，應(yīng)考慮桿件損傷后的性能和上下部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的影響。本文提出了一種能考慮受拉屈服和受壓屈曲的等效彈塑性桿單元模型，并借助此模型進(jìn)一步考察了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)特點；其次，在采用反應(yīng)譜法計算網(wǎng)殼的豎向地震作用時，文中指出了傳統(tǒng)的振型質(zhì)量參與系數(shù)在確定組合振型數(shù)時存在局限，并對振型質(zhì)量參與系數(shù)的合理形式進(jìn)行了探討。論文包括以下三方面的工作：
　　 (1)建立了有初彎曲壓桿的屈曲荷載和屈

2、曲后路徑曲線，并將其轉(zhuǎn)化成等效的材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系?；诖罅繑?shù)值計算并統(tǒng)計不同條件下軸心受壓桿件的節(jié)點相對位移、桿件軸力與桿件長細(xì)比的關(guān)系，建立一個桿單元的等效彈塑性模型。該模型僅使用材料非線性便可實現(xiàn)壓桿屈曲過程中的幾何和材料雙重非線性。
　　 (2)采用上述的等效彈塑性模型以及常規(guī)的理想彈塑性模型，計算網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的動力響應(yīng)特點，并比較了兩者的差別。同時找出按常規(guī)設(shè)計的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的薄弱桿件和區(qū)域，并對

3、薄弱區(qū)域的加強措施提出了建議。研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)設(shè)計荷載作用下的網(wǎng)殼內(nèi)力分布與罕遇地震作用下的網(wǎng)殼內(nèi)力分布并不一致。在支座附近以及等效殼體內(nèi)力較小的區(qū)域，桿件在罕遇地震作用下容易發(fā)生屈曲破壞。
　　 (3)在按上下部結(jié)構(gòu)整體模型計算網(wǎng)殼的豎向地震作用時，傳統(tǒng)的振型質(zhì)量參與系數(shù)很難達(dá)到90％，從而造成組合振型數(shù)過多并大大增加了計算量。文中通過對結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本公式的分析，指出上部網(wǎng)殼較柔而導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)豎向振型不能激發(fā)是主要原因。并針對上