索网结构对主体结构动力特性的影响.pdfVIP

低 温 建 筑 技 术 2012年第 1O期 (总第 172期) 索网结构对主体结构动力特性的影响 张拥军 ，邹 清。，李兴坡 (1．宁夏建筑设计研究院有限公司。银川 750001；2．北京交通大学土建学院．北京 100044) 【摘 要】采用子空间迭代法，结合工程实例，对索网次结构对主体结构 自振特性的影响进行了计算分析， 研究了主体结构的频率分布特性以及索网预应力、玻璃及索连接件的质量等结构参数对 自振特性的影响。此外 ， 还考虑了几何非线性对结构应力刚度的影响，考虑位形修正进行了模态分析。最后，采用振型分解反应谱法进行 了结构模型的多遇地震响应分析。研究结果表明：玻璃及索连接件的质量对主体结构频率影响较大，整体结构振 型表现为主体结构振型加索网局部振型；主体结构代替整体结构通过振型分解反应谱法进行地震效应分析时，结 构地震效应降低。 【关键词】 索网结构；模态特性；预应力；大变形 【中图分类号】 TU311．3 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)10—0050—03 单层平面索网支承式玻璃幕墙结构 ，具有建筑造型美 璃幕墙。纵横 向索直径 皆为 3×10～m。本文 通过 观、构件轻巧纤细、视觉通透性好等优点，因而近年来特别 ANSYS11．0对结构模型组进行数值模拟 ，在索网次结构中， 适用于大型公共建筑中 0。目前索网结构对主体结构动 LinklO单元用来模拟拉索。Mass21单元用来模拟玻璃及钢 力性能的影响缺乏了解。索网结构在外部荷载作用下容易 爪连接件的质量。框架柱采用beam188单元 ，剪力墙和楼 呈现出较强的几何非线性；同时，结构 自振频率对其反应谱 面板(屋面板)采用Sheu163单元。 分析影响较大，因此，进行 自振频率分析时，有必要考虑大 计算假定：①忽略玻璃幕墙刚度及其变形对索网结构 变形和预应力效应 J。本文采用 ANSYS有限元软件进行 刚度的影响，玻璃及钢爪连接件的质量假设为集中质量作 数值模拟分析。首先通过结构 自振特性研究了索网次结构 用在索网节点上；②索 自重作为节点荷载，忽略索的自重垂 对于主体结构频率、振型的影响，其次通过玻璃及连接件质 度的影响，用杆单元模拟索单元能够保证足够的精度 ；③ 量的改变研究了其对主体结构频率的影响，最后采用振型 结构始终处于弹性状态，索材料为大变形小应变问题。 分解反应谱法进行了结构模型的多遇地震响应分析。 2 模态分析 1 工程概况 本文分别通过四组结构模型进行模态特征分析，四组 福州市某商务办公楼，主体结构采用钢筋混凝土框架- 结构模型 (如表 1所示)分别为 ： 剪力墙-钢桁架连体-单层索网结构体系，地上 18层 ，高 组 l为没有索网的主体结构模型WL。 75．1Ore，宽25．2m，长 159．6m，柱网8．4mx8．4m，中间设计 组2为没有索网的主体结构在与索网连接处加入相应 有跨度42m，高44m，网格尺寸2m×1．5m，两排单层索网玻 的力，即为主体结构 +力结构模型WLi(i=1，2，3)，用来模 3 结语 参考文献 本文所选的梁柱符合强柱弱梁的准则，通过对滞 回曲 线的对比得出了以下结论 ： [1] FJS~yM，Liu Analysisofthinsteelplateshearwalls[J]．Jour- (1) 当洞 口宽度固定时，在开洞位置相同、结构材料 halofStructuralEngineering，ASCE，1997．123(11)：1487—1496． 强度等相同的情况下 ，随着钢板厚度的增加，滞回环的面积