網(wǎng)架結(jié)構(gòu)通常作為震后避難場所使用,但是通過大量網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的震害調(diào)查發(fā)現(xiàn),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)處的破壞嚴(yán)重,其嚴(yán)重影響網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的繼續(xù)使用。本文通過試驗(yàn)研究和有限元分析的方法,對(duì)支座節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)架整體結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行研究,給出網(wǎng)架結(jié)構(gòu)常用的平板支座在不同破壞模式下的受力機(jī)制,為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)建議。此外,本文還以實(shí)際震害為基礎(chǔ),對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,探究其強(qiáng)震失效機(jī)理,并對(duì)其地震易損性進(jìn)行評(píng)估,為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計(jì)提供參考。本文以支座節(jié)點(diǎn)的破壞模式為出發(fā)點(diǎn),對(duì)不同破壞模式下的支座節(jié)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)行精細(xì)化有限元模擬分析和試驗(yàn)研究。首先進(jìn)行了開長孔支座在不同參數(shù)條件影響下的有限元研究。通過有限元參數(shù)分析,得到了平板支座的水平極限承載力計(jì)算方法和受力模式的判定方法,可以為平板支座的設(shè)計(jì)提供參考。然后對(duì)短邊距支座進(jìn)行了試驗(yàn)研究,參考各國規(guī)范對(duì)邊緣混凝土破壞的承載力計(jì)算方法進(jìn)行了修正。修正方法可以較好的預(yù)估支座發(fā)生邊緣混凝土破壞時(shí)的水平極限承載力。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果表明,采用減隔震措施可以有效避免邊緣混凝土破壞的發(fā)生。以蘆山某體育館為研究對(duì)象,考慮桿件屈曲和支座破壞的影響,對(duì)其采用單獨(dú)建模與整體建模進(jìn)行計(jì)算,分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在不同建模方式和邊界條件下的動(dòng)力響應(yīng)差別,探究網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)震失效機(jī)理。其中根據(jù)網(wǎng)架支座的實(shí)際受力,建立了能考慮支座破壞的整體分析模型。結(jié)果表明,應(yīng)當(dāng)采用整體建模的方式對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。支座破壞作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在實(shí)際震害中的主要破壞形式,對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)影響巨大,所以在進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震性能分析時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮支座破壞的影響。基于上述對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)震失效機(jī)理的研究,選取整體模型進(jìn)行增量動(dòng)力時(shí)程分析。通過地震易損性對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行分析討論。分析結(jié)果表明,在進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)性能評(píng)估時(shí),結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)的選取應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際震害。考慮支座破壞后,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的倒塌概率增大,所以支座破壞對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響不容忽略。最后,本文進(jìn)行了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的地震損傷等級(jí)進(jìn)行了劃分,為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估提供參考。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU352.11;TU356
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)要求
    1.3 大跨空間結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 大跨空間結(jié)構(gòu)支座研究
        1.3.2 空間結(jié)構(gòu)強(qiáng)震失效機(jī)理研究
        1.3.3 基于性能的抗震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 開長孔平板支座抗震性能試驗(yàn)和有限元研究
    2.1 試驗(yàn)概況
    2.2 試驗(yàn)結(jié)果
        2.2.1 主要試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞模式
        2.2.2 滯回曲線
        2.2.3 承載力與變形能力
        2.2.4 錨栓應(yīng)變分析
    2.3 開長孔支座抗震性能有限元研究
        2.3.1 有限元模型
        2.3.2 有限元模型驗(yàn)證
        2.3.3 參數(shù)分析
        2.3.4 錨栓受力分析
    2.4 平板支座水平極限承載力計(jì)算
        2.4.1 受力機(jī)理
        2.4.2 計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    2.5 本章小結(jié)
3 短邊距支座節(jié)點(diǎn)抗震性能的試驗(yàn)研究
    3.1 試驗(yàn)概況
        3.1.1 試件設(shè)計(jì)
        3.1.2 試件材性
        3.1.3 試驗(yàn)裝置
        3.1.4 量測方案
    3.2 試驗(yàn)結(jié)果
        3.2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞模式
        3.2.2 滯回曲線
        3.2.3 承載力與變形能力
    3.3 箍筋應(yīng)變分析
    3.4 混凝土邊緣破壞水平極限承載力計(jì)算
        3.4.1 混凝土邊緣破壞破壞面計(jì)算
        3.4.2 混凝土邊緣破壞承載力
        3.4.3 計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
4 空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)震失效機(jī)理研究
    4.1 模型概況
        4.1.1 上部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)單獨(dú)建模
        4.1.2 整體建模
        4.1.3 支座模擬
        4.1.4 桿件屈曲模擬
    4.2 靜力計(jì)算結(jié)果分析
    4.3 周期與振型
    4.4 實(shí)際地震作用下結(jié)構(gòu)震害對(duì)比
    4.5 不同地震作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析
        4.5.1 支座反力對(duì)比
        4.5.2 桿件應(yīng)力對(duì)比
        4.5.3 桿件損傷對(duì)比
        4.5.4 節(jié)點(diǎn)位移對(duì)比
    4.6 本章小結(jié)
5 考慮支座節(jié)點(diǎn)性能的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)地震易損性研究
    5.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型建立和地震波選取
        5.1.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建模方式選取
        5.1.2 地震波選取
    5.2 IDA分析結(jié)果
        5.2.1 鉸接模型
        5.2.2 支座模型
    5.3 地震易損性分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要工作與結(jié)論
    6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

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本文編號(hào)：2892952