考虑土-结构协同工作的双层球面网壳失效机理研究

• 作 者: 魏信飞
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 双层球面网壳结构 土-结构协同工作 地震作用 失效模式 失效机理 动力响应

网壳结构因为跨度大、受力合理,抗震性能优良,因此大量运用于实际工程中。考虑土-结构协同工作的相关研究正在展开。针对一些大跨结构的新问题,本文对考虑土-结构协同工作的双层球面网壳在强震下的失效机理进行了深入研究。　　
首先,本文对SSI效应的研究发展进行了总结,并分析了网壳结构失效机理的研究现状。介绍了SSI效应的研究基本方法和分析理论。对大跨结构有潜在价值的研究角度及前景给予了评价。通过地基-结构相互作用的效应理论分析,指出了大跨结构SSI效应本质,为系统研究土-大跨结构响应规律的分析做了铺垫。针对大跨结构振型频率密集的特点,在宽带域范围内建立了适用于该类结构的基础动力阻抗函数。为土-大跨结构系统动力响应分析中考虑基础阻抗函数的频率相关性提供了一种有效的方法,利用最小二乘法修改校正解决了时域分析中零线飘移的问题。　　
然后,在参数分析基础上,分析了双层球面网壳在考虑SSI效应下简谐荷载和地震作用的动力响应,考察了结构动力响应与荷载频谱间的关系。　　
最后,在算例基础上,综合考虑影响考虑土-结构协同工作的双层球面网壳结构失效模式的多个因素:最大节点位移、结构塑性应变比例、扭转性能等,建立数学模型,给出了相应的结构失效模式判别准则。考察了结构失效模式及各项响应指标的影响,并利用该判别准则对各结构失效模式进行了判别。