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                膜結構自行車棚損傷情況下的動力特性研究
                編輯:山東雙天金屬制品有限公司   時間:2021-11-09

                ?  據悉,有研究以某膜結構自行車棚為背景,通過定性模型試驗和有限元模擬分析,對輪輻索膜結構在損傷作用下的風振、抗震性能和抗倒塌性能進行了深入研究,取得了以下創新性研究成果:

                  (1)基于相關有限元模型,分析了輻條索膜結構在損傷作用下的動力特性和抗震性能。結果表明,結構自振頻率低,頻譜集中,跳頻現象不明顯,結構動力特性復雜,結構模態質量參與系數與所考慮的振型階數有關;為保證各方向模態質量參與系數大于90%,建議在反應譜分析中振型應大于140;結構在不同類型地震波作用下的地震反應并無差異。地震分析只能考慮一個地震波,但不同方向和多維聯合作用對結構的危害不明顯,應予以同等重視;在拉索松弛的情況下,設計地震的內力和位移響應可能會大大降低該區域結構在設計風荷載下的響應。結構設計時,應分別進行地震和風荷載作用下的整體結構內力分析。

                  (2)按1:60比例尺定性膜結構自行車棚的模型,進行了靜力性能試驗和數值分析,得到了結構損傷下的力學響應和響應規律。分析表明,拉索松弛對結構的整體剛度和屈服荷載影響不大,但對結構的限度荷載和耗能能力影響較大;受壓環和腹桿的剛度對結構的限度荷載和耗能能力有很大影響。通過準靜態分析,得出了上壓環、腹桿、下壓環與柱之間的合理剛度比:1∶1.2∶1.3∶4.8.

                  (3)對定性模型進行了動力損傷試驗,對原型結構進行了抗倒塌數值分析,研究了局部拉索失效對結構性能的影響。分析表明,動態測試設備不能準確、靈敏地捕捉結構的密集頻率,通過動態特性測試很難監測結構損傷,判斷結構損傷的程度和位置;輪輻索膜結構自行車棚主要構件的重要性從小到大依次為懸索、腹桿、下壓環、上壓環、墩柱、分叉索、棘索、谷索和內環索;重要部件斷裂造成的損傷程度由輕到重依次為:1根谷纜斷裂、1根棘纜斷裂、2根鄰谷纜斷裂、2根鄰棘纜斷裂、墩柱斷裂、2根鄰纜斷裂、3根鄰纜斷裂、內環纜斷裂;該結構具有良好的抗連續倒塌能力。重要構件開裂后,可將其承受的荷載迅速轉移到相鄰構件上,以便越好地將倒塌部分制約在有限區域內;通過采用雙索體系、分區設計和多柱墩,可以提高結構的抗倒塌能力。

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