大跨度折板形斜拉空间网格结构抗震性能研究.pdfVIP

第十届全国现代鲭构T程学术研讨台 大跨度折板形斜拉空间网格结构抗震·陛能研究 陈志华孙国军闫翔宇王大伟 ^☆★≠4mI# ％300072 摘要：针对滨揖国际会胜中o 期展厅屋盖采用的拉索々空叫月格结构组成的太跨宣折板形斜拉空州M格结构体系进行 结构自振特性分析。利用有限元日论。对其进行T空同抗震性能进行分析．为大跨度拆扳形斜拉空间网格结构抗 震设“提供r一定的参考依据。研究表明．结拇水平两个方向的Mj度都较大，抵御水半双向地震的能力较偶；在 地震作用下变形最丈的点出现在高i柱顶端连接斜拉索的杆件 ．说明在地震作用下此处有鞭辅教应；无论是水 平双向或者单向地震作用，结构的变形和自力强度均满足规范要求。 关键词：斜拉结构，折板结构，空间M格结构．抗震性能 一、引言 天津滨海国际会展中心二期工程屋盖结构采用的是一种大跨度折板形斜拉结构体系．是一种结构效能 高．外型美观的预应力钢结构…。如图I-2所示。目前，有关斜拉空问网格结构在静力问题己经得到较好的 解决”“，但是这类结构在地震等动力作用下性能的研究已经逐步展开。空问网格结构的动力分析主要是分 析结构的动力特性和讣算结构在地震作用F的地震反应问题。结构在地震荷载作用F的振动反应规律不仅 与地震荷载有关，还与结构自振频率紧密相关。结构的自振频牢是其本身固有的极其重要的力学性能．它直接 影响到动力荷载作用于结构自身的效应，对分析结构动力响应是十分重要的参数，对结构动力响应太小有决 定性的影响。同时从结构的频率可以得知结构的刚度特性。自振频率是衡量一个结构质量和刚度是否匹配、 刚度是否合理的重要指标。此外．准确把握结构的自振频率还能避免与动力荷载发生共振的危险。园而对 斜拉空间网格结构的自振频率进行研究．对分析结构动力响应和抗震性能是十分必要的”J。 矿二。划蜮毒Ij，．碟漕蹬 图1大跨度折板形斜拉空间网格结构效果图 图2大跨度折板聪斜拉空间网格结构体系 本文主要对天津滨海国际会展中心二期工程屋盖结构进行了自振特性分析和抗震性能研究．为大跨度 折板形斜拉空间网格结构抗震设计提供了一定的参考依据。 二、结构自振特性分析 应用有限元程序^ lsYs对该结构进行模态分析，研究在给定的预应力作用下折板形斜拉空问结构的白 天律市应用基础厦前沿拄木研究重点项目 吲 jmJcl96∞ 订8 In建筑20lO增刊 第十届全国现代蛄柯t程学术研讨台 振特性。整体结构在实际工程中所用的斜拉索有预应力作用，井考虑恒载和部分铺载作用。提取前30阶自 振频率，数值见表l，频率分布见图3．前10阶振型见图4。 该大跨度结构基频较小．其值为0992Hz．前30阶频率整体呈曲线上升趋势．可见没有局部振动破 坏出现。从圈4-3可以看出．第一振型为水平振动 y方向 ．第_阵型同样也为水平振动 x、Y向均有 ： 其中第一振型各桁架以一定的向位差水平振动，第■振型各桁架协同水平振动；第三振型以水平 x方向 振动为主。其余的振型由竖向振动、水平振动与扭转、塔柱振动与扭转按照不同程度组合而成。 表l结构的前30阶自振频率 Hz 模志 顿率 横寿 糖串 模态 撷辜 频率丹布目 图3频率分布图 删隼叮 一阶振型图 二阶振型圈 In建筑2。10增刊 第十“仝茸现代结构T程学术研讨亡 脯鞘 三脐振型图 四阶振型图 ^N ．m 五阶振型图 六阶振型图 P,b1 ．。 七阶振型图 八阶振型图 衍棒