大跨空间网架结构采用消能减震技术的研究

针对网架结构特点,提出采用粘滞流体阻尼器作为冗余杆件和粘弹性阻尼器替换原杆件两种方法对网架结构进行消能减震。以一正放四角锥网架为模型,对其采用消能减震技术前后结构地震响应进行对比结果表明,上述两种方法均可以有效减小网架结构的地震响应。同时,对阻尼器布置位置变化对减震效果的影响进行分析比较。

铅芯橡胶支座参数变化对大跨空间网架水平隔震效果的影响

提出在上部空间网架结构和下部支撑结构之间应用铅芯橡胶支座设置水平隔震层,可以有效地减小空间网架结构的水平地震响应。采用非线性时程分析方法计算了某大跨空间网架结构采用铅芯橡胶支座水平隔震前后的地震响应,研究了铅芯橡胶支座对网架结构水平隔震效果的主要影响参数,并详细分析了铅芯橡胶支座屈服力、屈服前刚度和屈服前后刚度比等三种设计参数的变化对水平隔震效果的影响规律,在此基础上给出了网架结构的水平隔震设计建议。

大跨空间网架结构铅挤压阻尼器减振控制分析

为了研究铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架结构的减振控制效果,对铅挤压阻尼器的滞回耗能特性进行了试验研究与分析,结果说明铅挤压阻尼器性能稳定,是一种优秀的耗能减振装置。使用有限元软件LS-DYNA建立大跨空间网架结构的计算模型,分别对铅挤压阻尼器在网架结构中不同布置位置下的各种工况进行了减震效果对比分析,得到了铅挤压阻尼器在大跨空间网架中布置的合理位置。同时在铅挤压阻尼器合理布置位置的条件下,研究了铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架倒塌极限荷载的影响。结果表明:铅挤压阻尼器减振系统能够有效降低大跨空间网架结构的地震响应;而且在合理布置阻尼器的情况下,减振系统更能够提升大跨空间网架结构的倒塌临界荷载。

大跨空间网架结构施工过程中间控制目标参数优化分析

大跨空间网架结构因尺度大、安装高度高而多采用分区拼装、累积提升与高空散装相结合的施工方法.为保证施工过程的顺利进行以及结构成形后的形态控制在设计许可范围内,关键在于制定合理的中间控制目标.依托一大跨空间网架结构实际工程,开展支撑胎架精准位置、提升吊点布置等施工中间控制目标的优化分析.首先基于空间结构形态学基本理论,采用正装迭代法计算网架结构的施工预变形,并据此确定支撑胎架的精准位置;然后为确定最优吊点布置,设置两套优化方案并进行对比分析,结合结构成型时的位形与施工过程中待拼接节点的变形情况优选出提升吊点布置方案;最后基于最优吊点布置方案,建立结构的施工过程理想状态数值模型,计算分析了施工过程引起的杆件附加应力,验证了优化方案的可靠性.

大跨空间网架结构地震反应分析研究

采用时程分析法,对两种大跨空间网架结构分别进行了多点输入和一致输入下的地震反应分析,研究了多点输入下空间结构安装SMA复合橡胶支座与未安装这种支座时的地震响应变化特点。结果表明:安装SMA复合橡胶支座后,空间网架结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了消能减震的效果,验证了应用SMA复合橡胶支座进行大跨空间网架结构地震响应控制的有效性和适用性。

某大跨网架结构屋盖隔震整体分析

本文在分析大跨空间网架自身结构特性的基础上,提出采用柱顶隔震方法作为该类结构的减震措施。研究了橡胶支座与滑移支座两类隔震装置用于网架结构柱顶隔震的工作机理,进而以某大跨网架结构为例,对具有不同自振周期的网架结构采用不同隔震装置在不同地震波下隔震效果进行了对比。结果表明:两类隔震支座在网架柱顶隔震中均有较好的隔震效果,相对橡胶支座而言,滑移隔震支座受结构动力特性与地震波输入的影响较小。

首都机场AMECO-A380机库动力特性测试与分析

采用环境随机振动法对北京首都国际机场AMECO-A380六机位维修机库大跨空间网架结构进行了现场结构动力特性测试。利用谱分析方法对实测数据进行了参数识别和处理,并进行了振型分析,确定了机库屋架结构的自振频率和振型。并用有限元模型计算了结构自振频率和振型。对测试和计算结果进行的分析比较结果表明,结构基本周期的测试值和计算值接近,各自所对应的第1阶振型吻合较好。

北京大兴国际机场南航基地1号机库大厅弹塑性时程分析

为充分考察北京大兴国际南航基地1号机库大厅结构抗震性能,采用ABAQUS6.11对结构进行弹性时程分析和弹塑性时程分析,分析中采用ABAQUS提供的材料本构模型和用户自定义材料本构模型,计算了小震和大震作用下机库大厅的响应。计算结果表明:小震和大震作用下,机库大厅的柱顶最大位移角均小于规范限值。网架整体保持弹性,局部与柱顶相连部分有轻微屈曲;工字形双肢格构柱保持弹性,多肢格构式钢管混凝土柱的柱底有轻微屈服;格构柱柱间防屈曲支撑有轻微屈服,大门角柱普通支撑屈曲失稳。多肢格构式钢管混凝土柱和大门中柱的混凝土历史最大压应变均小于峰值应变。由于结构X方向长度较长,在计算的过程中,考虑了行波效应对结构的影响。大震作用下,考虑行波效应后,整体结构最大柱顶位移角有所增加,但依然满足规范限值。