空间弯曲管桁架体系的结构动力性能分析

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1、申请同济大学工学硕士学位论文空间弯曲管桁架体系的结构动力性能分析培养单位：一级学科：二级学科：研究生：指导教师：土木工程学院土木工程结构工程章静何敏娟教授二oo五年三月捅费近年来，随着社会不断发展，公共建筑对于大跨度结构的应用越来越广泛，桁架结构则是其中应用比较普遍的一种结构型式。由于建筑师对于大跨度和形体美感的追求，促使桁架结构不断向前发展，就出现了本文所要研究的空间弯曲管桁架体系。但目前对于该种体系在动力性能方面的研究成果还比较少，故本文就是在这方面做了～些探索。本文建立了结构的杆系有限元计算模型，应用分析软件ANSYS对某工程实例

2、中同等跨度的平面和空间弯曲管桁架进行了动力性能分析。通过模态分析得到了两种形式管桁架的前十个周期以及相应的空间振型；采用现行规范的振型分解反应谱方法计算出两种形式管桁架在地震作用下的最大变形和最大轴力；使用纽马克一B法，利用该种场地类别的实测地震波进行了结构在常遇地震作用下的时程反应分析计算。通过比较振型分解反应谱法和时程反应分析法的结果，发现平面桁架和空间弯曲桁架在动力性能上有较大的差异，反映在结构的周期、振型等各个方面；同时验证了工程中常用的振型分解反应谱法同样适用于跨度较大的空间弯曲管桁架。在对不同模型计算的基础上，考查了随着空间

3、弯曲管桁架分叉点位置的不断变化，引起的结构动力性能的变化规律。为今后在这方面设计中提供一些有益的建议。关键词：平面弯曲管桁架，空间弯曲管桁架，有限元法，振型，反映谱法，时程分析法，分叉AbstractsWiththedevelopmentofsociety,bigspan-structureisappliedmoreandmorewidelyinpublicbuildingsrecently．Trussstructureisoneofusualstructurestylesinbigspan-structure．Becauseofpur

4、sueofbigspanandaestheticfeelingsandrapiddevelopmentoftrussstructure，thestructuralsystemofSpaceCurvingPipe—Trussinthepaperisappeared．Asthereisfewresearchresultofthiskindofsystem’sdynamicproperty，thePapermakesomeresearchonthisaspect．ThispaperpresentsdynamicanalysisofPlanea

5、ndSpaceCurvingPipe—Trusswiththesamespaninaprojectbyusinglinkelementinfiniteelementprogram—ANSYS．Accordingtothestructuralmodeanalysis，thefirsttenperiodsofvibrationandtheirspatialmodesoftwokindofCurvingPipe—Trussarcgotten．Internalforceanddeflectiondistributiondiagramsaregi

6、venbyusingresponsespectruminculTentChineseaseismaticcriterion，Thestructure’stime—historyresponsesarecalculatedusingusualseismicwavesappliedtospecialsitesbyuseofNewark一6theory．Theresultsoftheresponsespectrummethodandtime—historyresponsesmethodarecompared．Thenthepaperfindd

7、ifferencebetweenPlaneandSpaceCurvingPipe．Trussonaspectofperiod，modeandsoon．Atthesametime，theresponsespectrummethodisverifiedapplicationofCurvingSpacePipe—Trussanalysisinfact．Onthebasisofdifferentmodel’sanalysis，thepapergivetrendofCurvingSpacePipe-Truss’sdynamicpropertywi

8、ththechangeofbranchsite．Thepapergivesomeusualsuggestionfordesignonthisstyleoftruss．Keywords：PlaneSpaceP