三维空间桁架弹塑性动力分析

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ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＳＡＰ２０００ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｙｉｅｌｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｇｉｖｅｎｆｏｒ
ＹｏｕＺｈｉｆｅｉ
（ＣＮＰＣＬｉａｏｈｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ，Ｐａｎｊｉｎ１２４０００，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｅｘａｍｐｌｅｓ，ｂｙＳＡＰ２０００ｓｏｆｔｗａｒｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｐａｃｅｔｒｕｓｓ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｉｓｍｉｃａｃｔｉｏｎｆｏｒｃｅａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ
对称的，所以仅给出桁架第１节间一第８节间半跨，
下弦杆
』
Ｊ
具体结构形式见图１一图源自文库。
弦杆
图３桁架截面
７节问８节
１节问２节问３节问４节问５节问６节间
及地震作用等荷载通过管托传递到桁架底面竖腹杆上，石油管道传到桁架底面直腹杆上的重力为７．５ｋＮ，桁架支座设在桁架下弦两端节点处，且为铰接，即仅限制、Ｙ、ｚ３个方向的位移。
’
１概
述
上弦杆
目前，三维空间桁架在石油化工行业中的广泛
应用，使得其安全性和经济性成为结构设计中不可
忽视的问题。本文以某４５０ｍｍ管径石油管道的跨
河桁架为例，考虑材料非线性及几何非线性，采用直接积分法，对该桁架进行分析。桁架跨度５Ｏ１ＴＩ，高２１ＴＩ，宽１．２ｍ，节间距离３．１２５ＩＴＩ。由于该桁架结构是
图１桁架正立面下弦杆１
桁架所在地抗震设防烈度为８度，设计基本地
震加速度０．２ｇ，设计分组为第二组，场地类别 Ⅱ类。此桁架跨度５０ｉＴＩ，属于大跨度结构，根据ＧＢ５００１１－２０１０｛建筑结构抗震设计规范》［第５．１．１条
ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｕａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｐａｃｅｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｐａｃｅｔｒｕｓｓ；ＳＡＰ２０００；ｅｌａｓｔｏｐｌａｓｔｉｃ；ｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅ
桁架钢材选用Ｑ２３５钢，桁架上弦杆采用＋２１９ ×
７圆钢管，下弦杆采用＋１０８ ×５圆钢管，腹杆全部采
用＋８９ ×５圆钢管，石油管线为＋４５０ ×８，管线重力
游志飞：三维空间桁架弹塑性动力分析
三维空间桁架弹塑性动力分析
游志飞
（中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦１２４０００）摘要：结合实例，采用ＳＡＰ２０００软件分析三维空间桁架结构在竖向地震作用下的受力性能和塑性铰的分布及发展情况，给出空间三维桁架结构的屈服机制，以期为三维空间桁架结构概念设计提供参考。
第４款要求（８度、９度时的大跨度和长悬臂结构及
图２桁架平面
９度时的高层建筑，应计算竖向地震作用），应计算竖向地震作用。
作者：游志飞，男，１９８２年出生，助理工程师。
Ｅｍａｉｌ：２８３３３３０９６＠ｑｑ．ｃｏｎｒ
关键词：三维空间桁架；ＳＡＰ２０００；弹塑性；塑性铰
ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ ‘ ９９６３．２０１３．０７．００９
ＤＹＮＡＭＩＣＥＬＡＳＴｏＰＬＡＳＴＩＣＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＴＨＲＥＥ— ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＳＰＡＣＥＴＲＵＳＳ