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空间结构考虑整体工作的性能及耗能减震研究

苗峰  
【摘要】:大跨度空间结构作为最近几十年建筑结构领域发展最快的结构形式,往往是衡量一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。随着经济的发展和科学技术的进步,相关的理论、实验、应用日益成熟。但对于空间结构在地震作用下的整体工作性能以及减震方面的研究还有待于进一步的开展。 本文先从振型能量角度出发,提出一种求解多维地震作用下空间结构阻尼比的新方法,并以柱-环梁支承体系的单层K8型球面网壳模型为例,采用此方法计算了不同地震动作用下的结构阻尼比,与位能加权平均法进行对比,然后以“研究服务于工程”为理念,运用该计算整体结构阻尼比的方法对甘肃省庆阳体育馆主馆的实际工程进行了分析。 然后对空间结构在地震作用下的整体工作性能进行了研究。通过一系列简化,将下部结构对上部结构的影响分为下部结构在地震作用下的振动对上部结构的动力影响和下部结构在支承上部结构的支座处对上部结构的约束作用两个部分。从规则的单层球面网壳和混凝土框架-环梁体系为支承结构的整体模型入手,较深入地探讨下部结构对上部结构的影响机理。并通过计算和分析验证了采用这种方式解释下部结构对上部结构的影响的可行性,且基于此方面的研究,得出了指导工程的初步建议。 最后以一简单框架结构支承的空间结构整体模型为基础,布置防屈曲耗能支撑,研究强震作用下,考虑整体结构时,防屈曲耗能支撑的工作性能及其对上部结构的耗能减震效果。通过计算和分析认为在下部支承框架中布置防屈曲耗能支撑可以较好地减小上部结构的动力响应,但支撑应该布置在合理的位置,否则会适得其反。


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