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多点输入下大跨空间网格结构弹塑性地震响应及强度破坏分析

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第一章绪论

§1.1本课题的研究背景与意义

§1.2研究现状

§1.2.1空间相干模型和地震动场模拟

§1.2.2多点输入结构时程响应分析方法

§1.2.3循环塑性分析的弹塑性模型

§1.3本文主要研究内容

第二章多点输入及弹塑性相关计算理论

§2.1空间杆系圆钢管材料的弹塑性本构关系

§2.2多点输入时程分析法

§2.3多点输入时程分析的具体实现

第三章多点输入下大跨空间网格结构的弹塑性地震响应分析

§3.1 60m跨半圆形柱壳

§3.1.1计算模型

§3.1.2多点输入下的弹塑性地震响应分析

§3.2 120m跨半圆形柱壳

§3.2.1计算模型

§3.2.2多点输入下的弹塑性地震响应分析

§3.3奥运会老山自行车场馆

§3.3.1设计资料及计算模型

§3.3.2多点输入下的弹塑性地震响应分析

§3.4小结

第四章多点输入下大跨空间网格结构的强度破坏研究

§4.1 60m跨半圆形柱壳

§4.2 120m跨半圆形柱壳

§4.3奥运会老山自行车场馆的分析计算

§4.4小结

第五章结论

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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摘要

本文的研究内容是大跨空间网格结构在多点输入下的弹塑性时程响应分析,其中包括多点输入下弹塑性时程分析方法的实现;多点输入与一致输入下结构响应的差异;多点输入与一致输入下结构强度破坏机理的分析比较。 选取Harichandran相干模型作为水平地震相干函数,符合上述相干函数模型的地震动输入时程采用叶继红教授提出的引入了:FFT技术的谐波合成法进行模拟。基于上述理论,本文在具体应用时合理设置了参数,同时采取了一系列计算措施以提高精度。 以60米跨柱壳、120米跨柱壳、北京2008年奥运会老山自行车场馆等多个火跨空间网格结构为例,通过对其在多点与一致输入下的弹塑性动力响应时程计算结果的对比分析,归纳出多点输入下结构的响应特点。分析结果表明:多点输入下,支承区域附近的杆什较为危险;同时由于多点输入使得结构内力分布更加均匀,所以也要注意腹杆的设计。 强度破坏是网格结构在强震作用下非常重要的破坏形式之一。本文考虑了材料非线性,对大跨空间网格结构在多点和一致输入下进行了强度破坏分析。分析表明:双层网壳强度破坏的位移模式是结构在极短时间内位移迅速增大,引起结构倒塌;结构破坏的直接原因在于进入塑性并退出工作的杆件数量。

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