近场地震动下适于单层网壳结构响应评估的地震动强度参数

摘要

近年来多次大地震中出现的具有明显速度脉冲效应的地震动对工程结构造成了严重破坏。以往对于近场脉冲地震动作用下结构响应的研究主要集中于桥梁结构，而对单层网壳结构研究较少。
　　为了选取近场地震动作用下适于评估单层网壳结构响应评估的地震动强度参数，本文从相关性、有效性及充分性三方面对多个地震动强度参数进行了分析评价，主要工作内容与取得的成果如下:
　　(1)设计了3个矢跨比不同的单层球面网壳和5个矢跨比、长宽比不同的单层柱面网壳。对单层网壳分别进行了模态分析和谐响应分析，结果表明:球面网壳在水平方向简谐激励作用下的共振区以第一阶自振频率为中心，在竖向简谐激励作用下的共振区不以某特定自振频率为中心;柱面网壳在沿跨度方向简谐激励作用下的共振区以第一阶自振频率为中心，在沿长度方向简谐激励作用下的共振区以第二阶自振频率为中心，在沿竖向简谐激励作用下的共振区以第三阶自振频率为中心。
　　(2)对3个单层球面网壳进行了增量动力分析，从相关性、有效性及充分性三个方面对地震动强度参数进行了评价，发现对于同一地震动强度参数，水平方向的相关系数大于竖直方向的相关系数;加速度反应谱值Sa(T1）和Sa(T2)为适于近场地震动作用下评估单层球面网壳结构响应的地震动强度参数。
　　(3)对5个单层柱面网壳进行了增量动力分析，从相关性、有效性及充分性三个方面对地震动强度参数进行了评价，发现对于所选取的地震动强度参数，沿跨度方向的相关系数大于沿长度方向和竖直方向的相关系数;适于近场地震动作用下评估单层柱面网壳结构响应的地震动强度参数为加速度反应谱值Sa(T)、速度反应谱值Sv(T)和位移反应谱值Sd(T)，当单层柱面网壳的长宽比和矢跨比较大时，T应取第一阶振型的自振周期T1，当单层柱面网壳的长宽比和矢跨比较小时，T应取第二或第三阶振型的自振周期T2或T3。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 近场地震动的研究现状

1．3 本文的主要工作

第二章 单层网壳结构的谐响应分析

2．1 单层网壳有限元模型

2．2 模态分析

2．3 谐响应分析

2．4 本章小结

第三章 适于单层球面网壳结构响应评估的地震动强度参数

3．1 地震动强度参数简介

3．2 地震记录的选取

3．3 结构的增量动力分析

3．4 相关性分析

3．5 有效性分析

3．6 充分性分析

3．7 本章小结

第四章 适于单层柱面网壳结构响应评估的地震动强度参数

4．1 相关性分析

4．2 有效性分析

4．3 充分性分析

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢