网架与支承结构静动力相互作用的探讨
来源:互联网 qikanw | 田勇1,张俊发2
【分 类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 网架结构、相互作用、ANSYS、有限单元法
【来 源】 互联网
【收 录】 中文学术期刊网
正文:表5 支承结构最不利柱轴力比较
Tab.5 the contrast of the axis force of the supporting frame
柱 编 号 |
非共同作用模型 |
共同作用模型 |
最不利柱轴力(N) |
谱分析 |
静力 分析 |
谱分析 |
静力 分析 |
1 |
6.93E4 |
9.28E3 |
-579.62 |
-1.82E5 |
2 |
1.56E5 |
5.50E4 |
7.90E3 |
-2.44E5 |
3 |
6.79E4 |
8.47E4 |
1.05E4 |
-2.63E5 |
4 |
-5.61E4 |
1.02E5 |
2.96E4 |
-2.83E5 |
5 |
-1.03E5 |
1.08E5 |
2.47E4 |
-2.89E5 |
由上表可知,考虑共同作用与不考虑共同作用对下部结构在动力和静力分析组合下是有较大影响的。由表4和表5可知,两种模型在静力分析中最不利柱的轴力和弯矩相差较大,相对误差均大于100%;在谱分析中,由于结构形式的不同,导致了地震反应完全不同,最不利柱的轴力和弯矩相对误差也在100%以上。将谱分析与静力分析迭加,其结果表明,共同作用模型计算结果比非共同作用模型计算结果大,即依据现行网架设计方法计算的下部结构柱的设计值偏小,且最不利柱的弯矩与轴力的相对误差在100%上。
6.结论与建议
通过有限元分析,比较了两种计算模型在静力和动力下的结构响应,得出了如下结论:
1)现行网架设计中不考虑共同作用,会导致结构的自振特性的改变,从而导致结构在地震作用下结构响应的不同,因此决定了现行的网架设计方法存在一定的缺陷;
2)通过所选计算算例分析表明,考虑共同作用时,网架结构的杆件内力在静力计算中,略有降低,变化不大,而在地震作用时,两种模型的地震反应结果差别较大。综合两者计算结果进行设计,上部网架结构在不考虑共同作用时,是偏于安全的;
3)在对下部结构进行计算时,下部框排架结构中柱的弯矩与轴力设计值相差较大,计算结果表明,不考虑上下部结构共同作用时,下部框排架结构中柱的弯矩与轴力设计值均相对共同作用模型计算结果小。因此,在实际网架工程中,网架的下部结构设计是偏于不安全的。
参考文献:
[1]蓝天,张毅刚:大跨度屋盖结构抗震设计,中国建筑工业出版社,2000。
[2]曹资,薛素铎:空间结构抗震理论与设计,科学出版社,2005。
[3]Ray W. Clough, Joseph Penzien : DYNAMICS OF STRUCTURES: McGRAW- HILL INTERN- ATIONAL EDITIONS
[4]YIN Yue, JI Gang: DESIGN OF WAVE SHAPED SPACE TRUSS CONSIDERING THE EFFECT OF SUBSTRUCTURE: Transactions of Tianjin University, Vol.7 No.1, Mar. 2001.
[5]张毅刚,孔祥和: 网架结构体系的水平抗震性能:工业建筑,1998年第28卷第7期.
[6]张毅刚,曹资:厦门太古飞机工程维修基地网架抗震分析:空间结构,1999年3月,第5卷第1期
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