【摘要】：一直以來,空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)都是備受人們關(guān)注的一種結(jié)構(gòu)形式,它能適應(yīng)任何奇特的建筑造型所需,可以充分利用材料特性,同時(shí),空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具備重量較輕、受力合理、形式新穎活潑、價(jià)格低且可凸顯人類創(chuàng)造力等優(yōu)點(diǎn)。既造型美觀又布置靈活的大跨空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可以滿足大空間的所有要求,已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于社會(huì)生活以及工業(yè)生產(chǎn)中,但是由于大跨空間結(jié)構(gòu)的桿件長(zhǎng)細(xì)通常比一般的大,而且其跨度尺寸遠(yuǎn)大于其厚度,所以是缺陷敏感性結(jié)構(gòu),很容易在動(dòng)力荷載的作用下發(fā)生振動(dòng),同時(shí)造成動(dòng)力失穩(wěn)事故。本文圍繞大跨空問網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力穩(wěn)定性能分析,通過將隨機(jī)地震波擬合成為可以進(jìn)行定量分析的三角函數(shù)形式,統(tǒng)一了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)和穩(wěn)定的有限元模型,分析了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力失穩(wěn)的機(jī)理；針對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目,在考慮地震動(dòng)空間相干性模型的同時(shí),由隨機(jī)振動(dòng)理論和時(shí)程分析方法各自的優(yōu)點(diǎn),得到一系列由功率譜函數(shù)和相干性函數(shù)生成的大跨空間結(jié)構(gòu)多點(diǎn)輸入時(shí)程曲線,適合于對(duì)大跨空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析應(yīng)用。以下是本文所主要進(jìn)行的研究工作：(1)通過信號(hào)處理的方法,定量分析了地震這一隨機(jī)過程,數(shù)學(xué)函數(shù)形式也通過隨機(jī)地震波擬合而成,建立了有限元分析模型,它同時(shí)可以反映空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和振動(dòng),同時(shí)從結(jié)構(gòu)性能層面在動(dòng)力作用下出發(fā),定量的研究空間結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定的特性,并給出空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力失穩(wěn)區(qū)間,還分析了引起結(jié)構(gòu)動(dòng)力失穩(wěn)的一般規(guī)律和主要因素。(2)地震動(dòng)空間的相干性影響的分析是大跨空間結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)時(shí),以實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)作為背景,綜合時(shí)程分析和隨機(jī)振動(dòng)理論的優(yōu)點(diǎn),根據(jù)具有統(tǒng)計(jì)意義的地震動(dòng)功率譜模型,結(jié)合地震動(dòng)相干性模型,給出了適合于時(shí)程分析并充分考慮地震動(dòng)空間效應(yīng)的時(shí)程曲線,同時(shí)對(duì)不同的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析,總結(jié)出這類結(jié)構(gòu)動(dòng)力失穩(wěn)的主要規(guī)律。
[Abstract]:The space latticed shell structure is a kind of structure which has attracted much attention all the time. It can meet the needs of any peculiar architectural modeling and make full use of the characteristics of materials. At the same time, the space latticed shell structure is light in weight and reasonable in force. The form is new and lively, the price is low and can highlight the human creativity and other advantages. The long span space reticulated shell structure, which is beautiful in shape and flexible in arrangement, can meet all the requirements of large space. It has been used more and more in social life and industrial production, but because the length and fineness of long span space structure is usually larger than that of normal space structure, Moreover, the span size is much larger than its thickness, so it is a defect-sensitive structure, which is easy to vibrate under dynamic load and cause dynamic instability accident. In this paper, the dynamic stability of latticed shell structure is analyzed around large span space. By fitting random seismic wave into a trigonometric function which can be quantitatively analyzed, the finite element model of vibration and stability of latticed shell structure is unified. The mechanism of dynamic instability of latticed shell structures is analyzed. Considering the spatial coherence model of ground motion, the advantages of random vibration theory and time history analysis method are considered. A series of multi-point input time-history curves generated by power spectral function and coherence function are obtained, which are suitable for the analysis and application of long-span space structures. The following is the main research work in this paper: (1) through signal processing, the random process of earthquake is quantitatively analyzed, and the mathematical function is fitted by random seismic wave, and the finite element analysis model is established. It can also reflect the stability and vibration of space structures. At the same time, the dynamic stability characteristics of space structures are quantitatively studied from the structural performance level under the dynamic action, and the dynamic instability interval of space latticed shell structures is given. The general law and main factors that cause structural dynamic instability are also analyzed. (2) the effect of spatial coherence of ground motion on seismic design of long-span space structures is based on the actual engineering structures. Combining the advantages of time history analysis and random vibration theory, according to the statistical power spectrum model of ground motion and the coherence model of ground motion, the time-history curve suitable for time history analysis and fully considering the spatial effect of ground motion is given. At the same time, different structural forms are analyzed, and the main laws of dynamic instability of this kind of structures are summarized.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU399

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本文編號(hào)：2371368