120m跨帶下部結(jié)構(gòu)鋼管拱桁架的基礎(chǔ)隔震性能及失效機(jī)理分析.pdf

1、結(jié)合120m帶下部結(jié)構(gòu)鋼管拱桁架，本文對大跨空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程抗震防災(zāi)技術(shù)的研究，屬于國家自然基金資助項(xiàng)目(編號：50878137)、山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號：20080321086)和省歸留學(xué)基金項(xiàng)目(編號：2009-26)的研究內(nèi)容。
　　 地震災(zāi)害是地球上自然災(zāi)害之首，它具有突發(fā)性和不可預(yù)測性，它能在瞬間使大量建筑物與構(gòu)筑物的破壞。減輕因地震造成的生命財產(chǎn)損失的主要途徑是：工程抗震?？拐鹪O(shè)計的演變與改進(jìn)正是人們對抗震設(shè)計

2、理論深入研究和科學(xué)實(shí)踐、不斷總結(jié)和發(fā)展的認(rèn)識過程。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，對建筑抗震設(shè)計的安全性和實(shí)用性提出了更為嚴(yán)格的要求，特別是工業(yè)向高精度技術(shù)發(fā)展，采用傳統(tǒng)的工程抗震設(shè)計方法有時不能適應(yīng)工程實(shí)際的需要。為此，各國的地震工程學(xué)家開展了隔震、減震的理論研究和工程實(shí)踐，并取得了迅速的發(fā)展?；诖耍疚奶剿餍缘貙B層橡膠支座引入到帶下部結(jié)構(gòu)的鋼管拱桁架中，研究其減震效應(yīng)和失效機(jī)理，對鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震設(shè)計與分析方法提出了一些建議。

3、>　　 本文在已有的國內(nèi)、外對隔震支座性能研究的基礎(chǔ)上，借鑒其在框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究成果，對其在鋼管拱桁架中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的研究，主要進(jìn)行了以下工作：
　　 1、描述了地震給人類生存帶來的威脅和基礎(chǔ)隔震的重大意義，對比傳統(tǒng)抗震列出基礎(chǔ)隔震的優(yōu)勢所在，確定了本文的主要研究內(nèi)容。
　　 2.首先對帶有下部結(jié)構(gòu)的鋼管拱桁架進(jìn)行初步設(shè)計，接著應(yīng)用有限元軟件對鋼管拱桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計、分析。
　　 3.分析采用隔震支

4、座后拱桁架結(jié)構(gòu)的減震性能，采用EL Centro波、Hollywood波和上海人工波對結(jié)構(gòu)進(jìn)行單向(X向)地震作用，找出結(jié)構(gòu)在地震作用下位移、內(nèi)力、加速度的響應(yīng)規(guī)律，分析隔震支座對拱桁架結(jié)構(gòu)的減振效果。
　　 4.同時考慮了材料非線性和幾何非線性，選用EL Centro波，分別對原結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行X向激勵，研究其失效機(jī)理。
　　 通過對計算結(jié)果的分析比較得出：
　　 (1)隔震結(jié)構(gòu)通過減小結(jié)構(gòu)的總體水平向剛度使

5、得結(jié)構(gòu)自振周期增大，避免了結(jié)構(gòu)共振和接近共振現(xiàn)象的發(fā)生，較大程度的減小了上部結(jié)構(gòu)的地震作用。
　　 (2)相對于原結(jié)構(gòu)而言，在多遇地震和罕遇地震下，隔震結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)相對位移幅值、節(jié)點(diǎn)加速度幅值、桿件軸力幅值都有明顯的減小。可以看出，隔震結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)波動幅度明顯低于原結(jié)構(gòu)的波動幅度，且在罕遇地震下波動幅度更低，減震效果更明顯。
　　 (3)原結(jié)構(gòu)與隔震結(jié)構(gòu)發(fā)生的都是動力失穩(wěn)破壞，裝設(shè)隔震支座以后，延緩了結(jié)構(gòu)的倒塌，提高了結(jié)