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某大跨度干煤棚结构选型与抗震性能研究

齐旭东  
【摘要】:随着社会对能源、基础设施需求的日益增加和我国对环境保护要求的日益提高,大跨度干煤棚结构的建设必将得到长足的发展。但是大跨度干煤棚结构在短时间内很难给投资者带来可观的经济回报,因此控制干煤棚结构工程的造价是必然的。对于设计者来说,找到既能保证结构的经济性又能满足结构的安全性要求的结构形式是需要首先解决的问题。除此之外,大跨度干煤棚结构的支座间距很大,地震动的空间效应会导致不同支座处的地震动输入不一致,进而导致结构的地震响应与一致地震输入情况有很大差别。研究多维多点地震动输入对结构地震响应的影响,对确保结构的安全性具有重要的意义。本文主要完成以下几个方面的工作:(1)利用三种通用有限元结构分析软件Midas/Gen、3D3S和MST对某大跨度干煤棚结构进行选型分析。通过比较结构分析得到的主要指标,阐明三种大跨度结构形式(空间管桁架、网壳和网架)的优缺点,并选择出合理的结构形式。选型结果表明空间管桁架结构形式更加合理。(2)本文对选定的大跨度干煤棚结构形式进行稳定性分析,研究各种因素对结构稳定性的影响,并提出如何控制这些影响因素来提高结构的稳定性。(3)本文结合《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)详细介绍地震波的选取过程,并对选取的地震波的合理性进行验证。(4)利用时程分析法分析多维多点地震输入对结构地震响应的影响,并对结构进行多维多点地震输入下的抗震设计,保证结构在地震作用下的安全性。本文提出的多点地震输入下的抗震设计方法可以用来指导工程设计。


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