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随着社会的全面发展,建筑科学技术水平的不断进步以及人类生活的不断改善,规模宏大、形式新颖、技术先进的大跨空间结构具有广阔的应用前景。然而,在地震作用下,空间结构的地震反应复杂,一旦发生破坏,将造成巨大的灾害和损失。采用隔震技术可以提高大跨空间结构的抗震性能。常用的隔震设计方案有基础隔震和屋盖隔震,屋盖隔震构造简单,在大跨空间结构隔震结构设计中经常采用,但由于隔震层位置较高,对于下部结构产生的影响在设计中需要特别关注。本文以实际工程为例,对大跨空间网架结构采用屋盖隔震和基础隔震两种隔震设计方案,分别与抗震结构进行对比,研究三种结构在地震下的损伤机理及全过程损伤破坏情况,并对结构的地震易损性进行分析。主要研究内容如下:(1)以一实际大跨空间网架结构为研究对象,采用SAP2000软件建立有限元分析模型,对其进行弹性阶段的屋盖隔震和基础隔震设计,对比两种隔震结构的地震响应。结果表明:两种隔震结构的基底剪力相比于抗震结构均有所减少,基础隔震的减震效果更好。屋盖隔震结构由于隔震层位置较高,隔震支座处于剪力减小效果较好,上部网架的轴力减小也非常明显,但挠跨比还有所放大。下部混凝土框架结构的层间位移角在局部区域也有所增大。(2)建立抗震结构、屋盖隔震结构和基础隔震结构的非线性分析模型,研究其在设防烈度、罕遇和极罕遇地震作用下结构的失效规律。结果表明:对于上部网架结构在设防烈度地震作用下,抗震结构部分杆件开始屈服,基础隔震结构极少根杆件开始屈服,屋盖隔震结构的杆件均处于弹性工作阶段;在罕遇地震作用下,抗震结构的部分杆件失效,而屋盖隔震结构和基础隔震结构的部分杆件屈服;在极罕遇地震作用下,抗震结构因环箍杆件失效而导致整体结构的失效,而屋盖隔震结构和基础隔震结构的屋盖部分的杆件并未失效,整体结构依然能够继续工作。对于下部框架结构,在不同烈度地震作用下,抗震结构和屋盖隔震结构基本处于同一性能水准(在同一种地震作用下),屋盖隔震结构的局部塑性发展程度要更高;基础隔震结构的塑性发展较慢。(3)对抗震结构、屋盖隔震结构和基础隔震结构进行IDA分析,研究三种结构的地震易损性。结果表明:对于上部网架结构来说:采用挠跨比作为判断标准时,屋盖隔震结构超越各个性能状态的概率最大,抗震结构和基础隔震结构超越各个性能状态的概率基本相等;采用钢筋屈服应变作为判断标准时,屋盖隔震结构超越各损坏状态的概率最小,基础隔震结构居中,抗震结构最大。对下部混凝土结构来说:屋盖隔震结构超越各性能状态的概率最大,抗震结构居中,基础隔震结构最小。(4)通过对比三种结构在不同地震作用下的地震易损性,建议对大跨空间网架结构的屋盖隔震设计时,下部结构需要加强。