强震作用下巨型网格结构的抗倒塌性能研究

摘要

选取圆柱面巨型网格结构为研究对象,在强震作用下,以结构的最大节点位移和杆件失效的数量以及分布作为判别标准,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件采用增量动力分析法对结构进行倒塌过程分析,研究结构的倒塌失效机理.在一系列地震波的调幅作用下通过对结构的响应分析可知,结构的倒塌是属于由几何非线性起主导作用的动力失稳倒塌.由倒塌过程中杆件失效的顺序可知,首先失效的杆件发生在支座处的上弦杆与下弦杆,然后向周边扩散至纵向桁架与拱向桁架相交网格的杆件.基于空间结构节点刚度的两种假设,即刚接和铰接,给出了节点刚度对圆柱面巨型网格结构抗倒塌性能的定量分析.结果表明,节点刚度对结构抗倒塌能力的影响较小,按照铰接节点设计圆柱面巨型网格结构是偏保守且合理的.