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椭球面网壳的隔震研究

王微  
【摘要】: 网壳结构具有结构形式的多样性、造型的复杂多变性、杆件和节点数目繁多等特点。至今,人们对该种结构的抗震规律认识还远远不够,还未从根本上解决其抗震设计问题。网壳结构的抗震、减震研究更是严重滞后于工程实践。目前,网壳结构越来越向复杂体型、大跨度方向发展。在这种情况下,对地震反应分析的要求也越来越高,各种隔震、减震措施在网壳设计中的应用也得到越来越广泛的重视。本文通过分别设置弹性支座和弹性阻尼支座的方式对椭球面网壳结构进行振动控制,具体研究内容如下: 首先,初步分析了单层椭球面网壳的隔震装置对其动力特性的影响特点。建立椭球面网壳结构的计算模型,对结构的自振频率和结构振型了进行了系统的分析,并对结构进行了在有控和无控状态下的自振特性分析。 其次,对椭球面网壳结构进行了较全面的隔震研究。通过大量算例,计算了椭球面网壳在罕遇地震作用下的支座反力、支座位移和节点位移,研究讨论不同地震波作用下,结构的反应特点。讨论了网壳矢跨比,以及跨度变化对隔震结构的影响规律。 再次,进行了多维地震波输入下椭球面网壳隔震支座的参数分析,探讨了适合此结构的隔震支座及其相应参数间的耦合关系。讨论了隔震支座在不同的支座水平刚度、竖向刚度以及阻尼系数等隔震参数下的支座反力和水平位移。 最后,提出了在隔震椭球面网壳结构中附加阻尼器的方法。对比了普通支座、隔震结构以及附加了阻尼器的组合隔震结构的自振频率和结构振型。对椭球面网壳进行地震响应下的时程分析,比较了两种隔震结构的轴力、节点位移、支座反力以及支座位移。


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