罕遇地震下双层柱面网壳弹塑性地震响应及失效模式分析

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:Rachellanye
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大跨度空间建筑由于其外形美观、结构合理、跨越能力强等优点,有其广阔的发展前景,这类结构的重要性也较高,一旦破坏对人民的财产和生命将造成严重危害,因此大跨度建筑的抗震研究具备重要的现实意义。现阶段抗震分析理论有振型叠加反应谱、时程分析理论、PUSH-OVER等理论。时程分析理论由于能计算弹性阶段地震响应及大震下的弹塑性反应,所以在抗震分析中应用较为广发。时程分析理论是一种直接积分法、它对所得到的动力方程使用直接积分,可以解得任一时刻建筑的位移、加速度、速度。本文采用Newmark-β法进行计算。大震作用下,网壳建筑的构件也许受拉屈服,也许受压失稳。为了在弹塑性分析中,合理的反映杆件的性能,采用了MIDAS-Gen中钢支撑的滞回模型。之后,本文以某工业园区焦化项目工程中的备煤车间原料工段干煤棚为例,选用EL-centro波对此煤棚进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程计算。通过分析发现在设防烈度的地震力作用下,网壳结构会产生一定数量的塑性杆,结构的位移在可控范围,没有出现结构失效现象。在继续加大地震力的情况下,网壳结构的塑性杆件数量急剧增加,形成贯通的塑性区域,最终结构倒塌。这些区域主要集中在跨中及两侧1/4跨度处。此三处为柱面网壳建筑的抗震薄弱点。在原模型上分别增加“加强拱”和“局部加强带”的措施,通过分析得出:这两种加强方式均能有效的提高结构的抗震能力,“局部加强带”方式的效果更加突出。在此计算分析的基础上,提出了网壳结构“局部加强带”的抗震构造措施。经过增加此加强方式可以担保建筑做到“大震时不发生倒塌”。最后,对《抗规》提出自己的建议及认识。提出把大跨度空间建筑也划分抗震等级,并且依据差异抗震等级实施不同的抗震措施。把“局部加强带”的做法作为抗震构造措施加入到规范中的个人建议。
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