999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

大跨度鋼網(wǎng)殼抗震性能分析*

2021-12-07 04:07:58王其良曾慶國(guó)王江營(yíng)
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年35期
關(guān)鍵詞:模態(tài)結(jié)構(gòu)分析

王其良,曾慶國(guó),劉 甜,王江營(yíng)

(1.湖南建工集團(tuán)有限公司,湖南 長(zhǎng)沙410004;2.長(zhǎng)沙市新型裝配式建筑技術(shù)創(chuàng)新中心,湖南 長(zhǎng)沙410004)

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)因其剛度大、重量輕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且能滿足大跨度功能需求等優(yōu)點(diǎn),是大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種較為理想的選擇,具有廣闊的應(yīng)用前景[1-3]。我國(guó)是世界上多地震的國(guó)家之一,隨著地震的頻繁發(fā)生,造成的損傷巨大,故建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能成為了實(shí)際工程應(yīng)用中必須考慮的重要參數(shù),根據(jù)場(chǎng)地類(lèi)別和結(jié)構(gòu)類(lèi)型對(duì)抗震設(shè)防進(jìn)行分類(lèi),參照規(guī)范要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)以及采取抗震構(gòu)造措施,尤其是對(duì)于大跨空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),其空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,地震產(chǎn)生的振動(dòng)慣性會(huì)迫使網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)承受較大的內(nèi)力并產(chǎn)生較大的空間位移,易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變形從而喪失承載力,甚至發(fā)生整體失穩(wěn),主體結(jié)構(gòu)倒塌[4-6]的問(wèn)題。

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》提出了以結(jié)構(gòu)安全性為主的三水準(zhǔn)目標(biāo),因此大跨空間網(wǎng)殼在結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和桿件截面設(shè)計(jì)中,考慮地震作用尤為重要。針對(duì)長(zhǎng)沙卓伯根項(xiàng)目鋼網(wǎng)殼,本文選用MIDAS有限元分析軟件建立網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行非線性分析,研究了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)防烈度6度時(shí),分別在多遇和罕遇地震作用下,結(jié)構(gòu)整體的位移響應(yīng)和各個(gè)組成桿件的內(nèi)力變形規(guī)律,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和組成構(gòu)件的承載性能,為大跨空間雙曲面網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模態(tài)分析提供一定的參考。

1 研究目的

長(zhǎng)沙洋湖卓伯根商業(yè)綜合體項(xiàng)目坐落于長(zhǎng)沙市岳麓區(qū),基地東鄰湘浦路,北靠洋湖大道,南至景園路,西側(cè)為地鐵停車(chē)場(chǎng)。城市區(qū)人流量大,交通狀況復(fù)雜,地上部分由三棟高層公寓及其下部多層商業(yè)裙房,和一棟多層購(gòu)物中心組成。主體結(jié)構(gòu)底部設(shè)置兩層地下室,部分設(shè)置地下夾層,其頂部網(wǎng)殼采用雙曲面網(wǎng)殼,跨度大,空間組成復(fù)雜。故利用有限元分析軟件對(duì)大跨鋼網(wǎng)殼進(jìn)行建模,通過(guò)自振模態(tài)分析,了解了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,在此基礎(chǔ)上選用合適的地震波,利用振型分解反應(yīng)譜法研究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在6度抗震設(shè)防烈度時(shí),結(jié)構(gòu)整體位移響應(yīng)以及各個(gè)組成桿件的內(nèi)力變形,由此判斷空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,為之后的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供參考依據(jù)。

2 研究方法

卓伯根商業(yè)綜合體南區(qū)屋面天井區(qū)域是一個(gè)采用方鋼管焊接而成的雙曲面網(wǎng)殼,主梁截面為矩形管400mm×200mm×12mm;次梁截面為矩形管200mm×100mm×8mm,主梁交叉節(jié)點(diǎn)采用圓管節(jié)點(diǎn),截面尺寸為Φ700×25mm。網(wǎng)殼長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為71664mm,短軸長(zhǎng)度為28477mm,高度為3000mm。弧面朝下扣在天井上方,周邊支撐點(diǎn)為圓鋼管柱和箱型鋼梁,網(wǎng)殼主梁主要支撐點(diǎn)在周邊一圈箱型梁上,網(wǎng)殼上方是玻璃幕墻,荷載通過(guò)網(wǎng)殼主梁傳給周邊一圈主梁,然后傳給圓鋼管柱。

本項(xiàng)目網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)采用C30混凝土、Q355B鋼材,密度取7.85×103kg·m-3,屋蓋恒荷載取值為1.5kN·m-2,活荷載取值為0.5kN·m-2,故結(jié)構(gòu)等效質(zhì)量為結(jié)構(gòu)自重+1.0×恒荷載+0.5×活荷載。

長(zhǎng)沙洋湖卓伯根商業(yè)綜合體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)使用年限為50年,安全等級(jí)為二級(jí),為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,根據(jù)規(guī)范在多遇地震作用下特征周期值取0.35s,罕遇地震作用下取0.40s,選用振型分解反應(yīng)譜法對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震計(jì)算[7]。

3 研究過(guò)程

3.1 自振模態(tài)分析

固有頻率和振型直接影響著大跨空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng),可通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析確定,從而得知結(jié)構(gòu)的質(zhì)量剛度分布規(guī)律,直觀判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。本文采用MIDAS/Gen軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震計(jì)算,選取模態(tài)分析得到的前15階振型對(duì)應(yīng)的頻率值見(jiàn)表1。結(jié)構(gòu)的前4階振型如圖1所示,結(jié)合表1數(shù)值可知網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)前4階主要振型的頻譜非常密集。

表1 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析前15階自振頻率

通過(guò)觀察網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模型在模態(tài)分析中的頻譜曲線和分析數(shù)據(jù)可知,隨模態(tài)階數(shù)增加,自振頻率的分布越來(lái)越密集,第1階與第15階的自振頻率僅相差4.76Hz,有效質(zhì)量系數(shù)較大,且頻率分布曲線變化均勻。前四階的振型包含結(jié)構(gòu)水平振動(dòng)和豎向振動(dòng),觀察可知結(jié)構(gòu)以豎向振動(dòng)為主,水平振動(dòng)相對(duì)較小,說(shuō)明此網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的豎向剛度較弱。由于此項(xiàng)目屋頂網(wǎng)殼采用的是雙對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),故模態(tài)振型圖沿對(duì)稱(chēng)軸也基本呈現(xiàn)出正對(duì)稱(chēng)或反對(duì)稱(chēng)形態(tài),在網(wǎng)殼對(duì)稱(chēng)短軸兩側(cè)區(qū)域振動(dòng)響應(yīng)最大,網(wǎng)殼外圍桿件幾乎沒(méi)有位移響應(yīng),屋頂網(wǎng)殼的自振頻率分布十分密集,在進(jìn)行地震作用分析時(shí)組合前20階振型才能達(dá)到90%以上的有效質(zhì)量,準(zhǔn)確模擬網(wǎng)殼受力特性。

3.2 反應(yīng)譜分析

3.2.1 地震作用下結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)分析

卓伯根項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼為雙軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)選取11個(gè)節(jié)點(diǎn),編號(hào)分別為17、71、132、228、244、351、367、463、524、596、646,通過(guò)對(duì)比分析以上節(jié)點(diǎn)在受力過(guò)程中產(chǎn)生的位移,判斷出空間網(wǎng)殼的最不利位置作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制節(jié)點(diǎn)。由反應(yīng)譜分析可得到X、Y、Z向地震單獨(dú)作用下的節(jié)點(diǎn)位移峰值見(jiàn)表2、表3、表4,在受力過(guò)程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形如圖1所示。

圖1 地震作用下結(jié)構(gòu)整體變形

對(duì)比分析表2、表3的位移峰值可知,X向地震單獨(dú)作用時(shí),各節(jié)點(diǎn)Z向位移遠(yuǎn)大于X向位移,X方向產(chǎn)生的位移明顯比Y方向大,Y方向幾乎為零。Y向地震單獨(dú)作用時(shí),各節(jié)點(diǎn)Z方向產(chǎn)生的位移遠(yuǎn)大于Y方向和X向位移。由此可知,結(jié)構(gòu)的水平位移差異較小,豎向位移差異較大。

表2 X向地震作用下節(jié)點(diǎn)位移峰值 單位:mm

表3 Y向地震作用下節(jié)點(diǎn)位移峰值 單位:mm

表4數(shù)據(jù)顯示,Z向地震單獨(dú)作用時(shí),控制節(jié)點(diǎn)X方向和Y方向產(chǎn)生的位移峰值均為零,節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生位移主要是Z方向的位移,通過(guò)各方向產(chǎn)生的位移值表明網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)平面內(nèi)整體剛度大,平面外整體剛度相對(duì)較小。分析可知,地震作用呈三個(gè)方向單獨(dú)作用在空間網(wǎng)殼上時(shí),網(wǎng)殼的空間變形均以豎向位移為主,水平位移相對(duì)較小,而且結(jié)構(gòu)豎向位移由四周向中間逐漸變大,中心位移為14.546mm。

表4 Z向地震作用下節(jié)點(diǎn)位移峰值 單位:mm

總結(jié)可得,結(jié)構(gòu)在不同方向的地震作用下,同方向位移節(jié)點(diǎn)位移數(shù)值變化較小,且以豎向位移為主,水平位移數(shù)值遠(yuǎn)小于豎向位移數(shù)值,豎向位移峰值出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中心為14.546mm,符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,表明該結(jié)構(gòu)的抗震性能良好。

3.2.2 地震作用下支撐反力響應(yīng)分析

通過(guò)反應(yīng)譜分析得到X、Y、Z向地震單獨(dú)作用下的網(wǎng)殼支撐節(jié)點(diǎn)反力峰值及結(jié)構(gòu)所有支撐反力,如表5所示,可知,X、Y和Z向地震作用下,反力最大值均在697號(hào)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn),其最大值為Z向地震單獨(dú)作用下,為202.1kN。

表5 支撐反力極值

3.2.3 地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力響應(yīng)分析

通過(guò)模型在受力過(guò)程中的應(yīng)力分析發(fā)現(xiàn),編號(hào)分別為166、285、406、675的桿件為關(guān)鍵桿件,表6、表7、表8為相應(yīng)最不利內(nèi)力值。

分析表6、表7、表8中最不利內(nèi)力值可知,在地震作用下,選擇關(guān)鍵桿件承受的軸力值較大,而剪力值較小,可以忽略不計(jì),且桿件最不利彎矩值也較小,故此空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的桿件承受的內(nèi)力主要為軸力。對(duì)比表中數(shù)據(jù)可知,在地震作用下,324號(hào)桿件是最不利感覺(jué),承受的軸力值最大,為182.41kN。同時(shí),結(jié)合位移變化,可以看出:在單方向地震作用下,節(jié)點(diǎn)在同一方向上的位移變化較小,單方向變形協(xié)調(diào);關(guān)鍵桿件在地震作用下內(nèi)力變化較大,但均在合理設(shè)計(jì)范圍內(nèi),桿件承載力滿足設(shè)計(jì)要求;控制節(jié)點(diǎn)在地震作用下產(chǎn)生的位移值均較小,滿足限值要求。

表6 X向地震作用下桿件最不利內(nèi)力值

表7 Y向地震作用下桿件最不利內(nèi)力值

表8 Z向地震作用下桿件最不利內(nèi)力值

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)沙洋湖卓伯根商業(yè)綜合體項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼進(jìn)行多余和罕遇地震作用下的反應(yīng)譜分析,主要得出以下結(jié)論:

(1)本文研究的大跨空間鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由方鋼管焊接形成,桿件數(shù)量多,故結(jié)構(gòu)自由度多,在地震作用下受力復(fù)雜,有多種振型組合,地震作用下豎向振動(dòng)較大,水平相對(duì)較小。

(2)6度地震作用下結(jié)構(gòu)變形以豎向變形為主,水平變形為輔,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)豎向位移由四周向中間逐漸變大,最大值滿足位移限制要求。

(3)不同地震輸入作用下,結(jié)構(gòu)支撐最大反力出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)兩端,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中桿件主要承受軸力,彎矩和剪力相對(duì)較小,驗(yàn)算桿件截面可知,符合承載力設(shè)計(jì)要求和截面穩(wěn)定性。

猜你喜歡
模態(tài)結(jié)構(gòu)分析
《形而上學(xué)》△卷的結(jié)構(gòu)和位置
隱蔽失效適航要求符合性驗(yàn)證分析
論結(jié)構(gòu)
電力系統(tǒng)不平衡分析
電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析
論《日出》的結(jié)構(gòu)
國(guó)內(nèi)多模態(tài)教學(xué)研究回顧與展望
創(chuàng)新治理結(jié)構(gòu)促進(jìn)中小企業(yè)持續(xù)成長(zhǎng)
基于HHT和Prony算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)識(shí)別
由單個(gè)模態(tài)構(gòu)造對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)支梁的抗彎剛度
主站蜘蛛池模板: 超薄丝袜足j国产在线视频| 99国产精品国产高清一区二区| 好久久免费视频高清| 亚洲精品无码在线播放网站| 精品一区二区无码av| 国产福利小视频高清在线观看| 一区二区自拍| 99热在线只有精品| 尤物午夜福利视频| 国产在线98福利播放视频免费| 毛片免费在线| 国产精品99一区不卡| 69免费在线视频| 亚洲国产精品成人久久综合影院| 欧美日韩国产精品va| 国产网友愉拍精品| 欧美精品v欧洲精品| 亚洲第一福利视频导航| 色亚洲激情综合精品无码视频| 四虎精品黑人视频| 国产精品吹潮在线观看中文| 亚洲天堂久久久| 国产精品无码久久久久AV| 日韩小视频网站hq| 成年av福利永久免费观看| 国产精品美女网站| 国产精品刺激对白在线 | 天天躁夜夜躁狠狠躁躁88| 国产毛片不卡| 国产欧美在线观看精品一区污| 久久免费看片| 久久久久久尹人网香蕉 | 伊人福利视频| 久久久久无码国产精品不卡| 亚洲全网成人资源在线观看| 亚洲天堂首页| 亚洲精品亚洲人成在线| 成人一区在线| 无码精品福利一区二区三区| 国产麻豆福利av在线播放| 69av在线| 亚洲人成网线在线播放va| 无码免费视频| 精品视频91| 午夜国产不卡在线观看视频| 91破解版在线亚洲| 97国产在线视频| 无码区日韩专区免费系列 | 国产综合日韩另类一区二区| 伊人AV天堂| 亚洲第一色网站| 天天综合天天综合| 国产精品免费久久久久影院无码| 成人毛片免费在线观看| 亚洲精品男人天堂| 无码精品国产dvd在线观看9久| 国产农村1级毛片| 日韩天堂在线观看| 午夜啪啪福利| 女高中生自慰污污网站| 国产激情在线视频| 日韩国产另类| 亚洲人成网址| 九月婷婷亚洲综合在线| 亚洲 欧美 偷自乱 图片| 精品伊人久久久香线蕉| 在线观看国产精品一区| 久久99精品久久久大学生| 91精品视频在线播放| 人人看人人鲁狠狠高清| 天天色天天综合| 国产亚洲一区二区三区在线| 亚洲无码视频喷水| 日韩午夜伦| 狠狠色噜噜狠狠狠狠奇米777 | 一级毛片免费的| 在线欧美日韩国产| 久久五月视频| 婷婷综合缴情亚洲五月伊| 天天色天天操综合网| 日本高清在线看免费观看| 国产精品久线在线观看|