三層網(wǎng)架的靜動(dòng)力分析

三層網(wǎng)架是雙層網(wǎng)架的有機(jī)組合，是空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的又一重要開拓。由于三層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有整體剛度大，內(nèi)力分布均勻，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)好，所有桿件尺寸短小，制作運(yùn)輸安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，促使它在大跨度空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用日益廣泛。對于形式更加豐富的三層網(wǎng)架，有必要對其靜力及動(dòng)力特性方面的問題進(jìn)行深入細(xì)致的研究。本文采用鉸接桿系計(jì)算模型，對幾種形式的三層網(wǎng)架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力特性分析和豎向地震響應(yīng)分析。利用空間桁架位移法、修改的滿應(yīng)力法、子空間迭代法、振型迭加反應(yīng)譜法編制了三層網(wǎng)架的靜動(dòng)力分析程序。利用該程序，對兩種形式新穎的三層網(wǎng)架——斜擱四角錐三層網(wǎng)架和斜擱抽空四角錐三層網(wǎng)架進(jìn)行了計(jì)算分析，并與通常采用的斜放四角錐三層網(wǎng)架、正放四角錐三層網(wǎng)架、正放抽空四角錐三層網(wǎng)架進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：斜擱四角錐三層網(wǎng)架、斜放四角錐三層網(wǎng)架和斜擱抽空四角錐三層網(wǎng)架與正放四角錐三層網(wǎng)架和正放抽空四角錐三層網(wǎng)架相比，桿件受力更均勻、桿件內(nèi)力峰值降低，具有更好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和更好的抗震性能。此外，本文還對上述五種形式的三層網(wǎng)架及相應(yīng)形式雙層網(wǎng)架的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了對比，結(jié)果表明：在大、中跨度中應(yīng)用三層網(wǎng)架比雙層網(wǎng)架的桿件內(nèi)力分布更為均勻，內(nèi)力峰值減小，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。基于上述分析，最后提出了三層網(wǎng)架的一些設(shè)計(jì)建議及有待于進(jìn)一步解決的問題。