大尺度空间结构多点输入地震反应分析应用研究

GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》要求对于平面投影尺度很大的空间结构,应进行多点输入地震反应分析。在多点输入地震反应分析的主要方法中,时程分析法的应用最为广泛。在确定多点输入地震波时,主要考虑行波效应和局部场地条件效应。多点输入时程分析在有限元分析程序中的实现方法主要有两种,一是对各支座点施加强制边界条件,二是采用大质量法。据此,提出以超载单元和超载比作为多点输入对结构影响的主要评价指标,并根据多个实际工程多点输入分析的经验,给出了多点输入的一般性结论:多点输入将增加结构的扭转输入,因此对于边角构件的影响较大;多点输入降低输入的同步性,因此结构平动反应减小;在一定视波速范围内,多点输入影响随着视波速的减小逐渐增加;多点输入的影响随着楼层的增高而减小等。

基于GNSS系统和ZIGBEE技术的大尺度空间钢结构施工动态测控

大尺度空间钢结构施工过程极其复杂,荷载多变,是一个结构动态瞬时变化过程,随着工程施工进度的逐步推进主体结构构件逐渐增多,结构内部受力也随着施工的推进时刻发生改变。因此需要对结构施工全过程的变形以及受力进行动态监测,保证结构在可控范围之内。基于北斗卫星(GNSS)系统和ZIGBEE无线通信技术的变形监测系统不仅自动化程度高,还能实现毫米级的三维变形实时监测。对天汉大剧院外围钢结构施工全过程进行受力分析及数值模拟,建立北斗通讯基地借助北斗和ZIGBEE技术对数据进行收集传输,实现实时监测和显示,证明结构在施工中安全稳定符合规范要求。

高大结构施工全过程监测系统设计及定位解算

天汉大剧院外围钢结构属于大尺度大跨度钢结构,由于高大结构施工过程中的特殊性,所以需要对其施工全过程进行实时监测,选用北斗和ZIGBEE数据处理系统进行此项项目的监测任务。数据的定位解算工作繁琐而重大,GNSS实时数据流高精度处理软件支持北斗等多系统融合、多频段解算,支持Ntrip协议与TCP/IP等多种通信协议的数据通信、实时数据解码和实时位置结算。

某大型火车站多维多点地震响应时程分析

某大型火车站南北长358m,东西宽178m,属于超长大跨度空间结构,规范要求进行多维多点输入下的地震响应时程分析。考虑建筑规模和场地条件等因素,对该火车站结构进行了考虑行波效应影响的多维多点输入下的地震响应计算,分析了行波效应对结构变形和构件内力的影响。将多维多点地震输入与一致地震激励输入进行了比较,结果表明:行波效应对站房分隔缝附近的竖向构件和角柱的剪力和弯矩影响较大,其中Y向剪力尤为明显,从而使得结构分隔缝附近的局部变形也偏大,在设计中需要采取加强措施。