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上海铁路南站站房抗震研究

作　者: 邬都
导　师: 楼梦麟
学　校: 同济大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 土层地震反应 结构地震反应 一维有限元方法 多点输入
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 93次
引　用: 1次
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内容摘要


随着大跨度结构的飞速发展,建筑结构的多点输入地震反应的研究日益受到学术界和工程界的关注,建立合理的多点输入模式对上部结构的地震反应有重要影响。本文在查阅大量的文献的基础上,以有限元分析为主要手段对上海铁路南站主站房这个大跨度空间结构进行了抗震研究,主要完成了以下三方面工作:1.提出并探讨了用一维有限元方法计算成层场地土层地震反应分析的可行性和优越性。2.针对上海铁路南站工程场地,分别用一维有限元方法和二维有限元方法对工程场地土层进行了地震反应分析。结果表明:实际工程中考虑基岩行波输入的二维实际地形土层的地震反应分析是更合理的。3.采用不同的地震动输入模式对上海铁路南站上部大跨度空间结构进行了地震反应分析,分析了不同地震动输入模型下结构地震反应的异同,并总结了不同因素对造成这种差异的影响。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章 绪论  12-22
  1.1 前言  12-13
  1.2 地震动多点输入含义及研究方法  13-17
    1.2.1 地震动多点输入含义  13
    1.2.2 确定性动力分析方法  13-14
    1.2.3 随机振动分析方法  14-16
    1.2.4 工程实用反应谱法  16-17
  1.3 工程结构多点输入下地震反应的研究  17-21
    1.3.1 多点输入下桥梁结构的地震反应  18-19
    1.3.2 多点输入下普通结构的地震反应  19-20
    1.3.3 多点输入下大跨度网壳结构的抗震特点及问题  20-21
  1.4 本文的主要研究内容及工作  21-22
第二章 成层土层地震反应分析的一维有限元方法  22-31
  2.1 引言  22
  2.2 一维波动方法  22-24
  2.3 一维有限元解法  24-27
  2.4 算例验证  27-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章 上海铁路南站工程场地土层地震反应分析  31-47
  3.1 上海铁路南站工程概况  31-32
  3.2 上海铁路南站工程场地土层性质  32-36
    3.2.1 场地土层地质概况及地震构造  32-33
    3.2.2 场地土动力参数  33-36
  3.3 土层地震反应计算方法及参数选取  36-40
    3.3.1 土层地震反应计算方法  36-39
    3.3.2 土层地震反应计算中的参数选取  39-40
  3.4 上海铁路南站工程场地土层地震反应分析  40-45
    3.4.1 土层地表处的相对位移以及加速度  40-42
    3.4.2 加速度沿土层深度的变化  42-43
    3.4.3 基岩波加速度积分  43-45
  3.5 本章小结  45-47
第四章 上海铁路南站上部结构在水平行波输入下的地震反应分析  47-90
  4.1 上海铁路南站上部钢屋盖结构设计概况  47-51
  4.2 多点输入下的运动方程  51-53
  4.3 通用有限元程序ANSYS时程分析验证  53-59
    4.3.1 计算模型介绍  53-54
    4.3.2 理论解计算  54-58
    4.3.3 Ansys计算结果与理论解的对比  58-59
  4.4 上海铁路南站上部屋盖结构有限元建模相关及模态分析  59-64
    4.4.1. 上部钢屋盖结构ANSYS建模概况  59-60
    4.4.2. 钢屋盖结构模态分析  60-63
    4.4.3. 钢屋盖结构阻尼的选取  63-64
    4.4.4. 钢屋盖结构的计算工况:  64
  4.5 上部屋盖结构在一致输入下的地震反应分析  64-74
    4.5.1 结构地震反应输出控制点选取  64-66
    4.5.2 工况1:一致输入采用由G1孔计算得到的地表地震波  66-70
    4.5.3 工况2:一致输入采用由G2孔计算得到的地表地震波  70-74
  4.6 上部屋盖结构在行波输入下的地震反应分析  74-82
    4.6.1 工况3:行波输入采用由G1孔计算得到的地表地震波  74-78
    4.6.2 工况4:行波输入采用由G2孔计算得到的地表，地震波  78-82
  4.7 上部屋盖结构在一致输入下与在行波输入下的地震反应对比  82-88
    4.7.1 工况1与工况3对比  82-85
    4.7.2 工况2与工况4对比  85-88
  4.8 本章小结  88-90
第五章 上海铁路南站上部结构在多点输入下的地震反应分析  90-113
  5.1 工况5:多点输入采用由一致输入基岩波计算得出的二维实际地形土层地表各点地震波  90-94
    5.1.1 节点位移时程  90-92
    5.1.2 节点加速度时程  92-93
    5.1.3 主梁地震内力  93-94
  5.2 工况6:多点输入采用由行波输入基岩波计算得出的二维实际地形土层地表各点地震波  94-98
    5.2.1 节点位移时程  95-96
    5.2.2 节点加速度时程  96-98
    5.2.3 主梁地震内力  98
  5.3 工况5与工况6对比  98-102
    5.3.1 节点位移结果对比  99
    5.3.2 节点加速度结果对比  99-100
    5.3.3 主梁地震内力反应峰值对比  100-102
  5.4 工况5与工况1对比  102-105
    5.4.1 节点位移结果对比  102-103
    5.4.2 节点加速度结果对比  103-104
    5.4.3 主梁地震内力反应峰值对比  104-105
  5.5 工况6与工况3对比  105-108
    5.5.1 节点位移结果对比  105-106
    5.5.2 节点加速度结果对比  106-107
    5.5.3 主梁地震内力反应峰值对比  107-108
  5.6 工况6与工况1对比  108-112
    5.6.1 节点位移结果对比  108-109
    5.6.2 节点加速度结果对比  109-110
    5.6.3 主梁地震内力反应峰值对比  110-112
  5.7 本章小结  112-113
第六章 结论和展望  113-116
  6.1 结论  113-114
  6.2 本文的不足之处和需要进一步研究的问题  114-116
参考文献  116-120
附录A  120-122
附录B  122-126
附录C  126-130

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构 > 抗震结构
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