網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震分析課件

第4章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的抗震分析4.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的振動方程和動力特性4.1.1基本假定（1）節(jié)點為空間鉸接節(jié)點，每節(jié)點具有3個自由度。（2）質(zhì)量集中在各個節(jié)點上。（3）基礎(chǔ)為一剛性體，各點的運動完全一致。4.1.2自由振動方程及求解設(shè)（4.1.2）式的解為：（4.1.2）（4.1.1）代入式（4.1.2）(4.1.3)4.1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的自由振動特點基本周期在0.3s~0.7s。振動特點：（1）頻譜密集，且可能有重根。（2）周期與L2有關(guān)，也與邊界條件有關(guān)。（3）振型可分為2大類：水平振型、豎向振型。網(wǎng)架以豎向振型為主。一般，第一振型與靜荷載作用下的位移一致。4.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析4.1.4振型分解反應(yīng)譜法整個結(jié)構(gòu)體系的位移列向量、速度列向量和加速度列向量可分別表示為:

(4.1.5a)(4.1.5b)(4.1.5c)n×n地震作用下的運動微分方程為：(4.1.1)將(4.1.5a)~(4.1.5c)式代入上式并對方程兩端左乘得：可得n個獨立的二階微分方程，對于第j振型有：(4.1.6)(4.1.7)其中：為單自由度體系的

是j振型自振周期的影響系數(shù)。

式（4.1.9）可表示豎向、水平地震作用。但有差別：(4.1.9)分布規(guī)律：圓錐，錐頂為網(wǎng)架的對稱中心，錐底為網(wǎng)架平面上的一個圓。4.4簡化計算4.4.1“規(guī)程”的地震內(nèi)力簡化計算方法規(guī)定：（1）在6、7度地區(qū)，可不進(jìn)行豎向抗震驗算；（2）在7度區(qū)，可不進(jìn)行水平抗震驗算；在8度區(qū)，周邊支承的中小跨度網(wǎng)架可不進(jìn)行水平抗震驗算；（3）8、9度地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗算；（4）9度地區(qū)，各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行豎向和水平抗震驗算。重要的、跨度大的網(wǎng)架——時程法、振型分解法（抗震規(guī)范）周邊支承、多點與周邊相結(jié)合的網(wǎng)架，采用簡化方法進(jìn)行豎向抗震驗算：4.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多點輸入運動方程以地球中心為坐標(biāo)原點（絕對坐標(biāo)系），一個自由度為N的線性多自由度體系，在承受m個支承點的運動：

通常把結(jié)構(gòu)的總位移響應(yīng)分成動力位移和擬靜力位移，其中動力位移是由結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)引起，而擬靜力位移是由結(jié)構(gòu)支承點處的位移引起的（4.5.1）(4.5.2)式中擬靜力位移由靜力平衡條件求得,即從式（4.5.1）中去掉慣性力項和阻尼力項，由此可得下式：將式（4.5.2）和式（4.5.3）代入式（4.5.1），則結(jié)構(gòu)反應(yīng)的動力項的微分方程可以寫成：（4.5.3）稱為影響矩陣(4.5.4)對于第i振型有：

（i=1,2……N)

(4.6.3)(4.6.4a)(4.6.4b)(4.6.4c)第5章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析設(shè)計軟件5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)軟件發(fā)展概況與特點20世紀(jì)80年代：當(dāng)前：3部分，前處理、分析計算、后處理特點：（1）適應(yīng)各種平面形狀和體型。（2）需要考慮各種復(fù)雜荷載、約束條件（3）充分提高計算效率（4）以用鋼量最小為目標(biāo)的滿應(yīng)力優(yōu)化的桿件設(shè)計準(zhǔn)則。5.2.2計算原理空間桁架位移法（注意基本假定）桿件截面：滿應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計方法。高次超靜定，故并非所有桿件達(dá)到“滿應(yīng)力”。節(jié)點：焊接空心球或螺栓球節(jié)點，需要進(jìn)行強度和構(gòu)造驗算。5.2.3計算機語言及應(yīng)用環(huán)境微機Fortran和C++5.3設(shè)計步驟（1）建立網(wǎng)格模型（2）設(shè)定桿件屬性（桿、梁）、節(jié)點屬性（焊接、螺栓）（3）添加約束、荷載（4）設(shè)定桿件截面庫、球節(jié)點庫（5）設(shè)定材料設(shè)計強度、彈性模量等（6）設(shè)定工況組合及分項系數(shù)（7）進(jìn)行“滿應(yīng)力設(shè)計”，確定桿件截面。（8）螺栓球（高強螺栓設(shè)計）；焊接球（球節(jié)點設(shè)計）5.6球節(jié)點設(shè)計螺栓球：高強螺栓由受拉桿件的拉力控制，但由于受壓桿