基于豎向質(zhì)量參與系數(shù)的大跨度空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型簡化.pdf

1、大跨度結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜且龐大，其動力性能具有豎向振型突出、頻率分布密集的特點(diǎn)，有必要深入研究大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震反應(yīng)。目前振型迭加反應(yīng)譜法普遍應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的抗震分析，但是大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震分析在應(yīng)用反應(yīng)譜法計(jì)算時(shí)常遇到豎向質(zhì)量參與系數(shù)累積不足的問題。因此，本文將大跨度結(jié)構(gòu)的豎向質(zhì)量參與系數(shù)作為研究的重點(diǎn)。 本文總結(jié)了質(zhì)量參與系數(shù)控制振型選擇的理論依據(jù)，即質(zhì)量參與系數(shù)是基于多高層結(jié)構(gòu)底部某方向單位加速度激勵(lì)下，各振型的底部該方向合反力

2、占結(jié)構(gòu)實(shí)際總體該方向底部合反力的比重提出的。而豎向質(zhì)量參與系數(shù)就是在豎向地震輸入條件下，判斷各振型對結(jié)構(gòu)整體豎直同向振動荷載模式貢獻(xiàn)大小的方法。 對于大跨結(jié)構(gòu)豎向地震反應(yīng)譜分析遇到的問題，本文以單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動力特性分析為基礎(chǔ)，歸納出了大跨度結(jié)構(gòu)振型的多個(gè)特點(diǎn)，主要體現(xiàn)為大跨結(jié)構(gòu)存在大量豎向反對稱的振型，豎向正對稱的振型則很少且頻率都較高，在動力特性分析中不易獲得，導(dǎo)致了大跨結(jié)構(gòu)的豎向質(zhì)量參與系數(shù)累積速度緩慢。 本文根據(jù)豎

3、向質(zhì)量參與系數(shù)的物理意義，提出了一種適用于大跨度結(jié)構(gòu)豎向地震反應(yīng)分析的整體計(jì)算模型簡化方法，以滿足規(guī)范在振型迭加反應(yīng)譜法中質(zhì)量參與系數(shù)累積至少90％的要求，并保持計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度。 本文選取了多類大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)算例進(jìn)行豎向地震反應(yīng)譜分析，以結(jié)構(gòu)形式、跨度、高度和構(gòu)件截面為影響因素，以簡化前后單元的豎向地震內(nèi)力差異比作為評判準(zhǔn)則，驗(yàn)證了簡化方法的適用性和有效性，并得出了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在不同影響因素下簡化模型豎向地震計(jì)算結(jié)果的相關(guān)規(guī)律。