大跨度空间结构多维多点随机地震反应分析

论文摘要

大跨度空间结构由于其跨度大,基底延伸长,在地震作用下各地面支座不同步运动,我国现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中地震反应方法基于一致地震输入假定。对于大跨度空间结构,按照规范所采用的方法进行抗震计算显然不够准确,应考虑地震激励的空间变化效应。因此研究考虑地震激励空间变化效应的大跨度空间结构抗震分析方法是必要的。本文主要研究大跨度空间结构在多维多点平稳激励下的地震反应分析方法,所做研究工作如下:（1）将虚拟激励法引入大跨度空间结构地震反应分析中,研究了在多维多点地震输入时如何应用虚拟激励法对大跨度空间结构进行随机地震反应分析。（2）考虑了行波效应、部分相干效应对大跨度空间结构随机地震反应的影响,分析了因地震输入方向不同大跨度空间结构反应的差异,进一步完善大跨度空间结构随机地震反应分析理论。（3）编制随机地震反应分析程序,对一个站台雨篷结构进行了多维多点地震反应分析。比较了该结构在多维地震输入与单维地震输入、一致激励输入与考虑行波效应和部分相干效应、及不同地震波输入方向三种情况下的地震反应位移峰值的差异。通过以上工作,得出如下结论:考虑地震动行波效应时,结构地震反应随地面视波速的变化而显著变化,当视波速较低时其变化规律很复杂;考虑部分相干效应时,结构支承点附近、以拟静力反应为主的部分杆件的随机地震反应将明显增大,而远离支承点处、以拟动力反应为主的部分杆件的随机地震反应将稍微减小;地震输入方向不同时所引起的大跨度空间结构反应也各不相同。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 大跨度空间结构地震反应分析方法研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 随机地震作用及随机地震动场的模拟
• 2.1 地震波的描述
• 2.2 随机震动场的模拟及地面加速度功率谱密度函数模型
• 2.3 随机地面运动空间效应的模拟
• 2.4 本文选用的地震动模型及参数
• 2.5 本章小结
• 第三章 多维多点随机地震反应分析方法
• 3.1 虚拟激励法
• 3.2 虚拟激励法在大跨度空间结构中的应用
• 3.3 随机地震反应结果在工程设计上的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 大跨度空间雨篷结构随机地震反应分析
• 4.1 雨篷结构计算模型
• 4.2 雨篷结构动力特性分析
• 4.3 雨篷结构多维多点随机地震反应分析
• 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
• 致谢