多点多维输入下大跨度空间网格结构地震响应分析

摘要

随着我国经济飞速发展，在我国的很多城市中，修建了大空间和超大空间的大跨结构来满足体育、休闲、展览、航空港、机库等使用功能的要求。强震下这类结构的破坏将对人类生命财产造成重大损失，因此如何正确计算它们的地震作用以及采取相应的抗震措施来减小地震损失是急待研究的课题。由于该类结构的结构形式和自振特性复杂，准确计算其地震作用无疑需要考虑实际地震动输入场的空间变化和多维性质。本文的研究内容是大跨空间网格结构在多点多维输入下地震响应分析，其中包括多点输入和多维输入下时程分析方法的实现，多点输入与一致输入下结构响应的差异，多维多点输入与多维一致输入下结构响应的差异。通过分析和对比的结果，归纳出多点多维输入下结构的响应特点。主要内容如下：
　　 ⑴结构在多点输入和多维输入下的时程反应分析模型和分析方法的实现。本文在参阅前人的研究成果基础上，介绍了大跨空间结构多点输入地震响应分析的若干模型；给出了基于地震位移输入下大跨空间结构一致输入法、多点输入法及多维输入法的实现。
　　 ⑵以八车位维修车库网格结构为例，通过其在多点输入下与一致输入下、多维多点输入与多维一致输入下的动力时程计算结果对比分析，归纳出多点多维输入下结构的响应特点。分析和对比的结果表明：对于大跨度空间结构进行抗震设计时，为了保证结构的安全性和经济性，有必要采用多维多点输入法进行结构的抗震分析。
　　 ⑶本研究为进一步展开大跨空间结构在多点输入及多维输入下结构失效机理、衡量结构安全性的定量指标方面等研究工作奠定了基础。