【摘 要】
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大跨度空间结构因其自身特性,结构用钢量小、整体刚度大、建筑效果优美,艺术表现力强,在设计中能够结合最前沿、最先进的钢结构设计理念,作为一种新型空间结构体系,已经获得了广泛应用。然而此类建筑结构投入使用后,大多都是人员密集场所,部分建筑还具有一定国际影响力,因此研究此类结构的抗震性能具有重大意义。本文以南阳南高铁站房大跨空间管桁架屋盖结构为研究对象,采用Midas Gen对结构进行抗震性能分析。开展
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大跨度空间结构因其自身特性,结构用钢量小、整体刚度大、建筑效果优美,艺术表现力强,在设计中能够结合最前沿、最先进的钢结构设计理念,作为一种新型空间结构体系,已经获得了广泛应用。然而此类建筑结构投入使用后,大多都是人员密集场所,部分建筑还具有一定国际影响力,因此研究此类结构的抗震性能具有重大意义。本文以南阳南高铁站房大跨空间管桁架屋盖结构为研究对象,采用Midas Gen对结构进行抗震性能分析。开展的主要工作如下:（1）采用有限元软件Midas Gen,建立屋盖结构有限元模型,对结构进行了静力分析,基于结构在设计荷载作用下的变形、应力比分布及关键节点承载力分析,了解了结构的静力性能。分析结果表明,结构的挠跨比满足规范要求,杆件应力比较小,结构设计合理,杆件安全系数较高。（2）对结构开展了模态分析和多遇地震作用下反应谱分析及动力时程分析,基于结构在不同方向地震组合作用下的位移响应和动内力响应规律,获得了结构的自振特性及抗震性能。分析结果表明,结构水平向抗侧刚度沿主方向分布均匀,V柱区域X向抗侧刚度较大,Y向抗侧刚度表现为中间弱两端强。杆件动内力分布规律差异较大,水平地震作用对结构V型支撑柱影响明显。（3）采用Midas Gen建立该屋盖结构弹塑性分析模型,对结构进行了非线性弹塑性时程分析,基于构件塑性铰的发展状态、构件延性系数（D/D1）分布以及能量耗散比例,分析了结构在罕遇地震作用下抗震性能。通过提高地震波峰值加速度,使构件进入屈服状态,研究了结构薄弱构件的塑性破坏机理。分析结果表明,结构整体抗震性能良好,能够达到预定的抗震设防目标。结构薄弱位置构件主要集中在V柱内侧,并由下部逐渐向上发展,在强震作用下易率先发生破坏。
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