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188宝金博页面版: 时程分析法在空间结构设计中的应用

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内容提示: 黄鑫: 时程分析法在空间结构设计中的应用7 1时程分析法在空间结构设计中的应用黄鑫( 中国中元国际工程公司。 北京10 0 0 8 9 )【摘要】 时程分析法是抗震设计中一种比较准确的动力分析方法, 时程分析中输入的地震记录应拟合规范反应谱。 本文结合北京20 0 8 奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计, 分别采用不同的调整方法对典型地震记录进行调整后作为时程分析法的输入地震波。 通过将计算结果与反应谱法计算结果进行比较得出结论:综合调整后的地震波更接近基于地震学及场地特征确定的规范反应谱, 综合调整法适用于大跨度空间结构的时程分析。【关键词】 大跨空间结...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:44 | 上传日期:2015-03-08 19:45:13 | 文档星级:
黄鑫: 时程分析法在空间结构设计中的应用7 1时程分析法在空间结构设计中的应用黄鑫( 中国中元国际工程公司。 北京10 0 0 8 9 )【摘要】 时程分析法是抗震设计中一种比较准确的动力分析方法, 时程分析中输入的地震记录应拟合规范反应谱。 本文结合北京20 0 8 奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计, 分别采用不同的调整方法对典型地震记录进行调整后作为时程分析法的输入地震波。 通过将计算结果与反应谱法计算结果进行比较得出结论:综合调整后的地震波更接近基于地震学及场地特征确定的规范反应谱, 综合调整法适用于大跨度空间结构的时程分析。【关键词】 大跨空间结构; 时程分析法; 综合调整法; 比例调整法【中图分类号】 T U 311. 3【文献标识码】 B【文章编号】 1031—6864( 2009)睨一007 1—030 前言在空间结构的抗震设计中, 时程分析法是一种有效的、 比较准确的动力分析方法, 相对于反应谱法只得到结构的最大响应, 时程分析法得到的是结构在地震作用下的响应时程, 可了解结构在整个持时内的地震反应, 使设计者更清楚结构地震动力破坏的机理和正确提高结构抗震能力的途径。 G B 50011—2001【1】 《建筑抗震设计规范》 规定。 特别不规则的建筑、 甲类建筑和高度超过规范规定范围的高层建筑, 应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。通常对实际地震动记录进行调整的方法是比例法, 即对加速度幅值按照适当的比例放大或缩小。 这种调整基本保留了实际地震记录的在时域及频域上的非平稳特性, 并且实现简单。 但采用这种方法得到的天然地震波在与规范反应谱进行拟合的过程中往往会遇到困难, 尤其对于空间结构来说, 自振频率分布密集, 采用比例调整的方法, 很难找到满足条件的天然地震波。 而传统的人工合成方法由于使用了随机相角, 因此得到的地震波只能做到强度的非平稳,而频率上则是平稳的, 这样的地震波并不真实。 文献[ 6]根据上述两种方法的不同特点, 提取天然地震记录中能够反映时域和频域的非平稳的信息, 结合人工地震波合成方法中拟合反应谱的技术, 提出了具有天然地震特征的人工地震波。 由于从本质上看, 这是对实际地震波的一种综合调整, 因此这种方法又称为地震波的综合调整法。1对地震波的综合调整北京20 0 8 奥运会老山自 行车馆屋盖网壳是采用支承于倾斜人字形钢柱柱顶的双层球面网壳结构, 跨度133. 0 6m , 建成后将成为我国跨度最大的双层球面网壳结构之一。 网壳覆盖的直径为14 9 . 536 m , 矢高14 . 69 m , 矢跨比约为1/10 , 网壳厚度2. 8 m , 为跨度的1/47 . 5。 其有限元模型如图1所示。图l北京20 0 8 臭运会老山自行车馆屋盖结构有限元模型老山自行车馆所在场地类别为Ⅱ 类, 地震设防烈度为8 度, 对屋盖网壳结构进行多遇地震下的时程分析。 采用四条地震波, 分别为文献E 7 ]提供的最不利地震动E l Centro( 1979, 蛳al V a lley ), T a f t( 19 52, K ernC o m y )贮. t及两条工程设计中常采用的地震波E lC en tr o( 19 4 0 , E l C en tro )和天津波( 19 7 6, 唐山余震)。分别采用比例调整法和综合调整法, 对四条地震记录进行调整。 在进行水平地震作用分析时, 时程曲线的峰值调整为0 . 7 m /s2; 竖向地震作用时, 时程曲线的峰值调整为0 . 4 55m /s2。地震记录E 1 C en tr o ( 19 4 0 。 E l C e n tr o )按比例调整后的时程曲线及反应谱曲线如图2所示。 按综合调整后的时程曲线及反应谱曲线如图3所示。 从图中可以看出, 按综合调整法调整之后的地震记录, 其反应谱与规范反应谱拟合得更好。通过对结构进行自振特性分析, 表明在对规范反应谱进行拟合的过程中, 应保证在前120 个周期点处,地震影响系数相差不大于20 %。 通常的做法是对实际地震波进行简单调整( 比例调整法)使其幅值满足规范要求的同时满足与规范反应谱在统计意义上相符, 但要在如此多的周期点上满足规范要求并不容易达到。 本文推荐的方法是对实际地震记录进行综合调整( 综合调整法), 使其地震影响系数曲线与规范的地震影响系数曲线在统计意义上相符。假设对应于结构某一周期点上, 时程分析所采用万方数据

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