强震下双层球面网壳结构动力失效机理与模式研究

摘要

双层球面网壳结构凭借空间受力合理、刚度大、造型美观等优势，广泛应用于大跨度工业建筑屋面系统，同时也常用于大型体育馆、会展中心等大型公共建筑，在强震作用下易发生动力失效，造成严重生命财产损失。本文基于结构动力学基本理论，结合新疆地区强震频发、地质条件复杂的区域特点，系统研究强震下双层球面网壳结构的动力失效机理与典型失效模式，分析结构参数、初始缺陷及强震作用特性对失效过程的影响，探讨适配新疆地区抗震需求的结构优化思路。研究表明，强震下双层球面网壳动力失效是能量累积、损伤演化与刚度劣化协同作用的结果，失效模式具有明显的层次性和关联性，且强震作用下螺栓球节点先于连接杆件发生破坏，为该类结构在强震区的抗震设计、损伤控制提供理论支撑与参考。