通过提高抗震设防水平增加钢管拱桁架地震极限承载力的技术经济指标研究

发布时间：2022-11-12 14:42

　　我国现行抗震规范中给出的设计方法为“两阶段设计,三水准设防”,通过两阶段设计方法实现三水准的设防要求。一般建筑物的抗震设计主要是依据现行抗震设计方法进行设计的,但是历次的地震灾害资料告诉我们,灾害地震的烈度一般会高于设防烈度,导致建筑物大量倒塌。倒塌对建筑物的伤害是毁灭性的,一旦倒塌对建筑物中的人或物的伤害也是致命的。而我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一,在经历了2008年的5.12汶川大地震后,人们认识到了建立室内应急避难场所的重要性和迫切性。为了最大限度地减轻灾害地震损失,必须研究建筑物地震下的抗倒塌问题。本文通过提高设防水平的方法来设计研究具有更高承载力的大跨度拱桁架结构,为研制室内地震避难场所提供参考。 本文以跨度120m矢跨比0.25的倒三角形钢管拱桁架结构为研究对象,主要开展了以下几个方面的工作： 首先,根据收集到的不同拱桁架几何形式,确定拱桁架几何模型。 其次,根据太原地区的各种参数以及已知的荷载情况,依据“三个设防水平”设计出三种不同抗震能力的拱桁架,对其进行自振特性的分析。 最后,分别分析三种不同抗震能力的拱桁架在三种不同地震... 

【文章页数】：129 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 结构地震理论的发展概况
        1.2.1 静力理论阶段
        1.2.2 反应谱理论阶段
        1.2.3 动力理论阶段
        1.2.4 性能设计理论阶段
    1.3 拱桁架结构动力稳定性判别方法
    1.4 拱桁架结构动力分析方法
        1.4.1 拱桁架结构的非线性分析
        1.4.2 拱桁架结构的动力分析方法
    1.5 本文研究方法介绍
    1.6 本文所做的主要工作
第二章 三种设防水平下钢管拱桁架结构的设计
    2.1 设计地震作用取值
        2.1.1 相关概念
        2.1.2 地震参数的计算
    2.2 相关设计参数
        2.2.1 荷载取值
        2.2.2 荷载组合
        2.2.3 材料及构件截面尺寸
    2.3 模态分析
    2.4 钢管拱桁架的设计
        2.4.1 钢管拱桁架结构的截面选择
        2.4.2 以“设防水平1”为抗震设防水平设计钢管拱桁架
        2.4.3 以“设防水平2”为抗震设防水平设计钢管拱桁架
        2.4.4 以“设防水平3”为抗震设防水平设计钢管拱桁架
第三章 按“设防水平1”设计的钢管拱桁架动力弹塑性分析
    3.1 塑性铰参数定义
    3.2 地震波的选取
    3.3 计算流程
    3.4 HOLLYWOOD波作用下结构的响应分析
        3.4.1 节点位移响应分析
        3.4.2 杆件的塑性发展程度和结构的变形形态
        3.4.3 最大节点屈服位移比
    3.5 LWD-DELAMO波作用下结构的响应分析
        3.5.1 节点位移响应分析
        3.5.2 杆件的塑性发展程度和结构的变形形态
        3.5.3 最大节点屈服位移比
    3.6 人工波作用下结构的响应分析
        3.6.1 节点位移响应分析
        3.6.2 杆件的塑性发展程度和结构的变形形态
        3.6.3 最大节点屈服位移比
    3.7 本章小结
第四章 设防水平不同对拱桁架动力响应的影响分析
    4.1 HOLLYWOOD波作用下设防水平不同对钢管拱桁架动力响应的影响分析
        4.1.1 节点位移响应对比分析
        4.1.2 杆件的塑性发展程度和结构的变形形态对比分析
        4.1.3 最大节点屈服位移比对比分析
    4.2 LWD-DELAMO波作用下设防水平不同对钢管拱桁架动力响应的影响分析
        4.2.1 节点位移响应对比分析
        4.2.2 杆件的塑性发展程度和结构的变形形态对比分析
        4.2.3 最大节点屈服位移比对比分析
    4.3 人工波作用下设防水平不同对钢管拱桁架动力响应的影响分析
        4.3.1 节点位移响应对比分析
        4.3.2 杆件的塑性发展程度和结构的变形形态对比分析
        4.3.3 最大节点屈服位移比对比分析
    4.4 用钢量比较分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文的主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]结构抗震设计时程分析法的分析研究[J]. 李建亮,赵晶,李福海,何玉林,亢川川.  四川地震. 2011(04)
[2]桁架拱结构在地震动双向多点激励下的反应分析[J]. 白凤龙,李宏男.  计算力学学报. 2011(05)
[3]建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究[J]. 曲哲,叶列平,潘鹏.  土木工程学报. 2011(07)
[4]浅论三水准设防目标和两阶段设计[J]. 包红飞.  建筑设计管理. 2011(06)
[5]浅谈结构抗倒塌的概念设计[J]. 徐立杰,延伟涛,蒋丽丽.  建设科技. 2010(22)
[6]双向水平地震下时程分析法中输入波的选择[J]. 杨红,任小军,徐海英.  华南理工大学学报(自然科学版). 2010(11)
[7]某煤棚拱桁架结构动力特性及地震响应分析[J]. 李海旺,任澜涛,杜成云.  科学之友. 2010(03)
[8]单层柱面网壳弹塑性稳定性能研究[J]. 曹正罡,孙瑛,范峰,沈世钊.  土木工程学报. 2009(03)
[9]钢管桁架拱的稳定性能及应用[J]. 郭彦林,郭宇飞,盛和太.  空间结构. 2008(04)
[10]凯威特型单层球面网壳在强震下的失效研究[J]. 支旭东,范峰,沈世钊.  工程力学. 2008(09)

硕士论文
[1]地震作用下空间钢管拱桁架的弹塑性动力响应研究[D]. 梅志强.太原理工大学 2008
[2]成都新国际会展中心空间钢屋盖结构优化研究[D]. 张士昌.东南大学 2005



本文编号：3706557