罕遇地震下雙層球面網(wǎng)殼的彈塑性動力響應分析.pdf

1、罕遇地震下結構的彈塑性反應特點是制定網(wǎng)殼面向大震設計及抗震措施的主要依據(jù),但目前相關研究比較薄弱。本文針對雙層球面網(wǎng)殼在罕遇地震下的動力反應特點及影響因素進行系統(tǒng)分析和研究。相對已有研究的主要改進有:考慮了網(wǎng)殼和下部結構的協(xié)同工作;考慮了網(wǎng)殼桿件出現(xiàn)受壓屈曲的情況;分析模型的桿件截面均按滿應力優(yōu)化法確定。本文重點分析了支座連接條件、下部結構對稱性、矢跨比和跨度大小四種結構因素對雙層球面網(wǎng)殼在罕遇地震下的彈塑性響應特點的影響。論文主要研究

2、內容和結論如下:(1)考察了四種結構因素對模型的動力特性和小震下結構的地震反應特點影響。研究表明,當下部結構非對稱或網(wǎng)殼跨度較大時,豎向地震作用貢獻較大并在網(wǎng)殼跨中桿件產生較大內力。而當下部結構對稱或網(wǎng)殼跨度較小時,水平地震貢獻較大并會對網(wǎng)殼支座附近桿件產生較大內力。對按非抗震工況進行滿應力設計的72個模型,其構件截面均不因小震驗算而調整。(2)下部結構剛度以及網(wǎng)殼支座連接條件是造成雙層球面網(wǎng)殼在罕遇地震下的動力響應與非地震荷載效應之間

3、差異的主要因素。對于網(wǎng)殼支座為彈性連接或下部結構剛度較弱時,塑性桿件主要分布在臨支座區(qū)域;而對于網(wǎng)殼支座為剛性連接且下部結構剛度較強時,塑性桿件主要在中部區(qū)域。(3)高矢跨比也是造成罕遇地震下結構動力響應與非地震荷載效應出現(xiàn)差異的重要原因。特別是對于上下部結構剛性連接的大跨度網(wǎng)殼,高矢跨比的影響還會占主要,甚至會造成塑性桿件的分布區(qū)域改變,以及塑性桿件數(shù)量和塑性應變大小的明顯增加。(4)不同地震波會對網(wǎng)殼塑性桿件數(shù)量和殘余塑性應變大小造