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随着我国旅游、宗教事业的持续发展,为弘扬传统文化,全国各地陆续修建或即将兴建一批佛像等人文景观。这些体型巨大且造型新颖的人文景观,内部结构往往采用大型异型结构。其优点是建筑表现能力强,但结构受力性能复杂,抗震性能亦不同于一般结构,故此类结构抗震性能的研究是非常必要的。本文以云南大理鹤庆药师佛主刚架为研究对象,对结构的选型、静力特性、抗震性能进行了详细而全面的研究,所得结论为该工程乃至此类工程的建造提出了一些指导性意见。
首先,根据塑像的建筑外形,在概念设计思想的指导下对结构进行合理选型。其次,分别采用振型分解反应谱法和弹性时程法对所选结构进行弹性阶段抗震性能分析,研究结构在多遇地震下的动力响应。最后对结构进行弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的动力响应,并找出结构的薄弱位置。
通过一系列分析研究,得到了以下主要结论:
1、对于此类大型异型结构概念设计很重要,合理的结构选型是抗震设计的关键问题之一。
2、弹性时程分析法和反应谱法得到的主刚架的侧向位移和层间位移角分布形态相似,且弹性时程分析得到的计算结果较大,对于此类大型异型结构时程分析方法应为抗震计算的控制性分析方法。因此抗震计算方法的选择亦是抗震设计的关键问题之一。
3、在多遇地震情况下,在分析结构层间剪力分布、层间位移和层间位移角时要考虑双向地震作用,无需考虑竖向地震力的作用。在罕遇地震情况下,抗震性能分析时宜采用实际强震波三向输入。