浅谈大跨度预应力网壳结构的多维地震反应分析

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1、天津大学硕士学位论文大跨度预应力网壳结构的多维地震反应分析姓名：李建勋申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：韩庆华20070601中文摘要预应力网壳结构是一种新型的空间结构体系，由于其受力合理、刚度大、重量轻，制作安装方便，近十多年来，在大跨度的公共与工业建筑中得到广泛应用，因而其安全性受到了格外的重视。本文采用时程分析法对大跨度预应力网壳结构的多维地震响应进行了系统的研究。首先以攀枝花体育馆预应力网壳结构为例，采用大型有限元软件ANSYS，基于地震行波理论，分析了其在不同波速地震作用下的反应。其次，新建一大跨度预应力网壳模型，对不同布索方式和不同预应力值下的网壳结构进行了

2、静力和动力分析。最后，对上述网壳模型在不同地震波速下进行弹塑性分析，并与弹性分析结果进行了对比。研究表明：在地震作用下，网壳的中央和边缘杆件地震内力系数较小，地震作用不明显，距网壳支座1／3处的杆件内力系数较大，受地震影响较为明显；地震行波作用对网壳边缘处的杆件影响不大，对网壳中部杆件内力影响较大，且波速越小中部杆件内力越大，行波作用的影响显著，应在设计时予以考虑。在罕遇地震作用下，材料的塑性发展对结构性能的影响较大，结构进入塑性后内力重分布明显，发生屈服的杆件其内力有减小的趋势，未进入屈服的杆件其内力会呈现增大的趋势，从而使得结构的受力变得均匀。布索方式和预应力值对网壳的动静

3、力性能有较大影响，预应力索宜在网壳的边缘布置。关键词：预应力网壳行波效应弹塑性分析多维地震时程分析ABSTRACTTheprestressedlatticeshellstructureisakindofnovelspacestructures，whichhasallextensiveapplicationinlarge—spanindustrialandcivilbuildingsinrecenttenmoreyears．Becauseitsfitnessofstressdistribution,largestiffness，lightweight，easilymakingan

4、dinstalling，itssecurityisrecognizedexcessively．Multi-dimensionalearthquakeresponseoflarge—spanprestressedLatticeshellstructurew药studiedbytimehistoryanalysis．First,basedonseismictravelingwavetheory,therespomeofthePanzhihuaGymnasiumprestressedlatticeshellstructureunderdifferentseismicwaveveloc

5、itiesisanalyzedbythelarge—scale丘niteelementprogramANSYS．Secon正anevvlarge—spanprestressedlatticeshellmodelisbuilt．onwhichstaticanddynamicanalysisoflatticeshellunderdifferentarrangementsofcableanddifferentvalueofprestressedisperformed．Finally,elastoanalysisoflatticeshellmentionedaboveunderdiff

6、erentseismicwavevelocitiesisperformed,whichcompareswiththeresultofelasticanalysis．Thestudyindicatesthatundertheactionoftheseismic．thetoemcientofseismicinternalforceofcentralandmarginalmemberbarsisnotgreat,andseismiceffectisnotconspicuous．Butthecoe鑫qcientonthebarsthat1／3farfromthesupports／sob

7、viouslygreat，andtheseismiceffectonitisclear．Theinfluenceofseismictravelingwaveonmarginalmemberbarsisnotgreat，butobviouslygreatoncentralbars．Moreoverthesmalleristhewavevelocity,thegreateristheinternalforceofcentralbars，andthemoreconspicuousistheeffe