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大跨空间弦支轮辐式桁架结构抗震性能及强震倒塌分析

吴金志 李洋 柳明亮 孙国军 侯宜均 周春娟

吴金志, 李洋, 柳明亮, 孙国军, 侯宜均, 周春娟. 大跨空间弦支轮辐式桁架结构抗震性能及强震倒塌分析[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(12): 61-73. doi: 10.13206/j.gjgS23110303
引用本文: 吴金志, 李洋, 柳明亮, 孙国军, 侯宜均, 周春娟. 大跨空间弦支轮辐式桁架结构抗震性能及强震倒塌分析[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(12): 61-73. doi: 10.13206/j.gjgS23110303
Jinzhi Wu, Yang Li, Mingliang Liu, Guojun Sun, Yijun Hou, Chunjuan Zhou. Seismic Performance and Strong Earthquake Collapse Analysis of Long-Span Space Suspended-Dome Spoke-Type Truss Structures[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(12): 61-73. doi: 10.13206/j.gjgS23110303
Citation: Jinzhi Wu, Yang Li, Mingliang Liu, Guojun Sun, Yijun Hou, Chunjuan Zhou. Seismic Performance and Strong Earthquake Collapse Analysis of Long-Span Space Suspended-Dome Spoke-Type Truss Structures[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(12): 61-73. doi: 10.13206/j.gjgS23110303

大跨空间弦支轮辐式桁架结构抗震性能及强震倒塌分析

doi: 10.13206/j.gjgS23110303
详细信息
    作者简介:

    吴金志,博士,教授,主要从事空间结构基础理论与结构健康监测研究。

    通讯作者:

    孙国军,博士,副教授,sunguojun@bjut.edu.cn。

Seismic Performance and Strong Earthquake Collapse Analysis of Long-Span Space Suspended-Dome Spoke-Type Truss Structures

  • 摘要: 为了对大跨空间结构进行强震倒塌分析,以西安某大学的体育馆为研究对象,利用SAP 2000软件建模并对其抗震性能进行深入分析。首先对结构进行了自振特性分析,了解结构的低阶振型及自振周期。随后,通过振型分解反应谱分析,考察了该结构的抗震性能。在此基础上,重点对结构进行了弹塑性时程分析,并深入探讨了在不同峰值地震波作用下结构的塑性发展过程,根据结构的最大变形,结合塑性铰的数量及状态来判定结构是否满足指定地震荷载下的结构期望的能力目标,总结了结构的响应规律,给出了结构是否倒塌的判定方法。研究表明:该结构在8度多遇及罕遇地震作用下,均具有良好的抗震性能;在三向输入的RSN55_SFERN地震波作用下,结构在地震波峰值为1 000 cm/s2时仍未倒塌;在单向罕遇地震人工拟合地震波作用下,当Y向输入地震波峰值为1 400 cm/s2时,在7.3 s超过半数格构柱完全失效,结构的整体最大位移为2.2 m,判定结构倒塌;在三向罕遇地震人工拟合地震波作用下,当地震波的峰值为600 cm/s2时,在20.8 s主馆格构柱几乎全部失效,近半数副馆柱失效,主馆整体变形超过2.72 m,综合出铰情况和变形情况,判定此时结构倒塌;结构塑性铰分布发生在格构柱及中央主桁架弦杆上,故在探究大跨结构抗震、抗倒塌性能时必须考察多向地震波作用。
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  • 收稿日期:  2023-11-03
  • 网络出版日期:  2025-01-25

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