大跨空間網(wǎng)架機(jī)庫(kù)結(jié)構(gòu)多維地震響應(yīng)分析與減震控制研究.pdf

1、近20年來(lái)，很多國(guó)內(nèi)外飛機(jī)庫(kù)工程采用大跨空間網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)型式。采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的機(jī)庫(kù)與一般大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比，有其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：它們的跨度特別大，單跨達(dá)150～175m，節(jié)點(diǎn)、桿件數(shù)量多；為方便飛機(jī)進(jìn)出庫(kù)，機(jī)庫(kù)類(lèi)結(jié)構(gòu)一般設(shè)計(jì)成屋蓋部分三邊支承、一邊大門(mén)下部敞開(kāi)的型式，這造成結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)向的剛度與質(zhì)量分布不規(guī)則。因此機(jī)庫(kù)類(lèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析模型、動(dòng)力特性和抗震性能要比一般四邊支承的大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，給其抗震和減震研究也提出了許多新的課題。

2、 本文以北京首都機(jī)場(chǎng)六機(jī)位飛機(jī)維修庫(kù)-A380機(jī)庫(kù)為研究對(duì)象，依據(jù)空間桿系整體有限元模型，依次研究了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、多遇彈性抗震分析、罕遇彈塑性抗震分析、多維彈性抗震分析，進(jìn)而研究了該類(lèi)機(jī)庫(kù)結(jié)構(gòu)采用消能支撐進(jìn)行減震的可行性，并就消能支撐的型式、參數(shù)以及位置進(jìn)行了分析。 本文主要工作和成果如下： (1)依據(jù)空間桿系精細(xì)有限元模型，采用里茲向量法系統(tǒng)地研究了機(jī)庫(kù)類(lèi)大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了A380機(jī)庫(kù)多遇

3、地震動(dòng)下的彈性地震響應(yīng)分析，給出X、Y和Z三方向多遇地震作用下屋蓋網(wǎng)架結(jié)構(gòu)各部分桿件的地震響應(yīng)分布規(guī)律，得出機(jī)庫(kù)類(lèi)大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平向地震作用響應(yīng)和豎向地震作用響應(yīng)處于同一量級(jí)的結(jié)論。 (2)進(jìn)行了A380機(jī)庫(kù)罕遇地震作用下的彈塑性地震響應(yīng)分析，給出了機(jī)庫(kù)屋蓋結(jié)構(gòu)的出鉸順序與內(nèi)力重分布過(guò)程，分析了大跨空間網(wǎng)架機(jī)庫(kù)結(jié)構(gòu)屋蓋部分的薄弱環(huán)節(jié)和下部柱破壞對(duì)上部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)塑性發(fā)展過(guò)程的影響。 (3)分別采用SRSS法、百分比法和規(guī)范法

4、對(duì)A380機(jī)庫(kù)在X、Y和Z三方向地震動(dòng)分別作用下的響應(yīng)進(jìn)行組合，并與三維地震動(dòng)聯(lián)合輸入下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行比較，探討適用于不同地震響應(yīng)的多維地震動(dòng)響應(yīng)組合方法。同時(shí)研究了針對(duì)超大跨機(jī)庫(kù)結(jié)構(gòu)的最不利三維地震動(dòng)輸入角度。在此基礎(chǔ)上提出了適合大跨機(jī)庫(kù)類(lèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的二維水平地震動(dòng)作用下的地震響應(yīng)的反應(yīng)譜計(jì)算方法。 (4)進(jìn)行了大跨機(jī)庫(kù)采用粘滯消能支撐的減震可行性分析。研究了將消能支撐布置于機(jī)庫(kù)柱間時(shí)支撐剛度對(duì)減振效果的影響，進(jìn)而對(duì)粘滯