【摘要】：近幾十年來，作為現(xiàn)代文明重要的組成部分和標志之一的大跨度空間結(jié)構(gòu)正被逐漸廣泛應用于體育館、航站樓、國際展覽中心以及大、中型鐵路客站候車大廳、無站臺柱雨篷、橋梁結(jié)構(gòu)和高層建筑結(jié)構(gòu)等公共建筑中。大跨度空間結(jié)構(gòu)本身特點是跨度大、剛度小，對地震的作用十分敏感，需要有別于一般小跨度的建筑進行地震響應分析，因此進行大跨度結(jié)構(gòu)地震響應研究顯得尤為重要。本文在合理模擬地震動的基礎(chǔ)上，對蘭州某展覽中心大跨度空間曲面管桁架屋蓋結(jié)構(gòu)進行了多點多維激勵下的地震響應分析，，分別分析了引起地震動空間變化的行波效應、部分相干效應以及組合效應對結(jié)構(gòu)地震響應的影響，還分析了在單維和多維地震動激勵下結(jié)構(gòu)反應的不同。本文主要研究內(nèi)容包括： （1）簡要介紹了國內(nèi)外有關(guān)大跨度空間結(jié)構(gòu)的地震的響應研究的文獻，并進行分析整理和歸納本領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)況； （2）研究了進行大跨度結(jié)構(gòu)的地震響應分析的三種常用方法推導過程以及優(yōu)缺點，簡單介紹了大跨度結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的相關(guān)理論以及多點多維輸入下地震動推導過程以及作用機理，為后續(xù)大跨度管桁架結(jié)構(gòu)地震響應分析提供理論依據(jù)； （3）研究了有關(guān)隨機地震動場人工模擬不同相干模型和功率譜密度函數(shù)模型理論和參數(shù)取值，還介紹了三角級數(shù)法合成地震動的過程以及滿足規(guī)范要求的調(diào)整方法；采用數(shù)學軟件MATLAB基于三角級數(shù)法采用郝洪提出的Hao相干函數(shù)模型和杜修力、陳厚群提出的功率密度函數(shù)模型人工合成符合要求的非平穩(wěn)的空間變化地震動時程曲線，人工模擬的地震動考慮了行波效應、部分相干效應以及組合效應； （4）采用同濟大學獨立開發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)-空間結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件3D3S11.0設(shè)計滿足有關(guān)規(guī)范要求的大跨度空間曲面管桁架結(jié)構(gòu)模型，再利用大型通用有限元分析軟件ANSYS10.0建立結(jié)構(gòu)有限元模型，并對結(jié)構(gòu)模型進行模態(tài)分析，得出了一些大跨度空間曲面管桁架的自振特性； （5）運用大型通用有限元分析軟件ANSYS10.0對大跨度空間曲面管桁架屋蓋采用人工合成的地震動時程曲線進行時程分析；研究了行波效應、部分相干效應以及組合效應對大跨度空間結(jié)構(gòu)地震響應的影響，研究表明行波效應、部分相干效應以及組合效應對大跨度曲面管桁架結(jié)構(gòu)影響顯著，因此在進行大跨度結(jié)構(gòu)的地震響應的分析時，應考慮地震動空間效應對結(jié)構(gòu)的影響。還研究了單維地震動激勵下和多維地震動激勵下的大跨度桁架結(jié)構(gòu)反應的不同，研究表明多維地震動激勵對結(jié)構(gòu)影響更加顯著，因此在進行大跨度結(jié)構(gòu)的抗震分析時，不僅要考慮地震動空間效應，而且還有進一步考慮多維地震動激勵作用的影響。
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【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU399;TU311.3

【參考文獻】

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