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地震作用下膜结构景观结构动力特性的分析
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2022-03-01

  据悉,有研究人员通过对某膜结构景观工程索膜结构体系在地震作用下的振型分解反应谱分析和时程分析,得出了如下结论∶

  (一)该工程的自振频率较低,频谱集中,频谱变化均匀,频率跳跃现象不明显,结构动力特性复杂。

  (二)峰值加速度相同时,不同类型的地震波对本结构的地震反应差别不大。由于阻尼的存在,结构振动在初始几秒内衰减很快,峰值加速度出现的早或晚,对结构的振动影响甚微,地震分析时可考虑只采用一种地震波进行。

  (三)随地震波峰值加速度增加,拉索内力基本不变;上、下压环及腹杆轴应力略有变化,但弯矩变化较大,且远大于自重作用下结构的弯矩,因此弯曲应力变化较大;同时预应力墩柱的弯矩变化也大;设计时,地震作用必须参与荷载组合。

  (四)随地震波峰值加速度增加,膜结构景观工程结构震动幅值增加,阻尼作用下振动衰减减弱,结构振动加强。不同方向及多维组合作用对结构的危害主次不明显,基本处于同一量级,应受到同样关注。

  (五)脊索、谷索、内环索、上压环、下压环以及腹杆的越大或越小轴应力按预应力度增加的顺序依次增加;上、下压环、腹杆以及墩柱的弯矩量值均随预应力度增加而增加,且上压环、腹杆及墩柱基本按线性规律增加,但下压环弯矩的增加幅度要远低于上压环等。

  (六)膜结构景观屋盖体系预应力增加,结构刚度增加,地震作用下索系竖向位移减小,而压环等水平及竖向位移均增加,结构内力增加,地震力造成的损伤也增加。

  (七)索松弛对索系及压环轴应力影响不大,对墩柱反力影响同样很小,但对压环及腹杆的弯矩、索系及压环的位移等影响很大。一方面使得景观膜结构索松弛部位的压环及腹杆弯矩增加,另一方面使得远离松弛部位的压环及腹杆弯矩减小。同样使得一部分构件位移很大,另一部分位移大大减小。

  (八)与风荷载作用下结构反应相比,二者基本接近,但索松弛情况下,内力和位移反应均有可能大于风荷载作用下结构的反应,因此在可能的条件下,建议对结构进行地震作用分析。

  (九)由于索松弛造成结构不同构件内力及位移发生显著变化,与未松弛时结构内力和位移分布有着显明的差异,可通过监测其内力及位移的变化来判断结构的损伤。较为简便的方法是通过对膜结构景观工程的腹杆、上压环、下压环埋设应变片,通过监测其应力变化来判断索松弛部位,且成本较低,便于实时监控。

地震作用下膜结构景观结构动力特性的分析

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