论文部分内容阅读
大跨空间结构具有受力合理、抗震性能好、结构造型美观、机械化程度高等优点,得到了许多建筑师的认可,在实际的工程如会展中心、体育馆、工业厂房等建筑中都得到较为广泛的应用。同时,大跨度空间结构也标志着一个国家的建筑科学技术发展水平。支座是连接上部结构与下部结构的重要构件,同时支座也被认为是结构构件受力中一个薄弱环节,它的损坏可能直接影响到整体结构的安全性。因此,进行大跨度钢结构支座受力机理与其灾变行为的模拟方法研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文介绍了现在工程中常用的支座形式及其发展历程,以西安建筑科技大学文体馆大跨钢结构为例,利用ANSYS有限元分析软件,建立该大跨钢支座的计算模型,并对支座的受力性能进行了详细分析;同时,对支座失效时整体结构的稳定性及地震响应进行模拟,得出如下结论:1、支座在正常使用的荷载作用下能够满足设计要求,支座的关键区域出现在下支座板伸出的梳齿板内孔与销轴接触区域,该区域容易形成应力集中,同时销轴耳帽处也容易产生应力集中,若对支座进行设计应用,应对这些部位进行重点考虑。2、在六种不同工况下,对支座失效时大跨钢结构整体模型进行了特征值屈曲分析、非线性分析和初始缺陷对其稳定性影响分析。分析结果表明:大跨钢结构中间三榀钢架支座的失效对整体结构的稳定性影响最大,初始缺陷将会降低结构的承载能力。3、通过分析支座失效后结构的自振特性,利用时程分析法和振型分解反应谱法研究了大跨钢结构支座失效在多遇地震作用下的灾变行为,得到了支座在X方向受力最大等一些较有工程实用价值的研究成果。