拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)是一種典型的冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)，由于其具有自重輕、造型優(yōu)美、造價(jià)低、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，因而在我國(guó)有著強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力和廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)，是一種值得推廣的結(jié)構(gòu)形式。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)這種結(jié)構(gòu)的靜力性能研究得較多，并取得了豐碩的研究成果，而其動(dòng)力性能研究的文獻(xiàn)相對(duì)較少。

本文主要對(duì)這種結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能進(jìn)行研究，包括動(dòng)力特性和動(dòng)力響應(yīng)分析。

1．動(dòng)力有限元法和結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型：介紹結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析有限單元法的基本思想，進(jìn)而推導(dǎo)了單元的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣以及阻尼矩陣，從而給出了離散結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程；并建立了本文分析中采用的平面拱模型和空間殼模型。

2．拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析：動(dòng)力特性分析是動(dòng)力響應(yīng)分析的基礎(chǔ)，本文采用了兩種分析方法：利用平面拱模型，采用子空間迭代法和廣義 Jacobi 法編程實(shí)現(xiàn)對(duì)這種結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的分析，通過(guò) VB 實(shí)現(xiàn)了程序的前后處理功能，編制了 ACMRDP 動(dòng)力特性分析程序，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析；

利用有限元軟件 ANSYS 中的 Shell63 單元對(duì)這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，并與編程的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。通過(guò)平面拱模型分析結(jié)果、試驗(yàn)結(jié)果以及 ANSYS 分析結(jié)果的對(duì)比分析，驗(yàn)證了拱模型分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的可靠性，進(jìn)而進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)分析。

3．拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力響應(yīng)分析：采用平面拱模型，利用Wilson − θ法和 Newmark − β法，編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)這種結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)的分析，并通過(guò)程序?qū)@種結(jié)構(gòu)地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了參數(shù)分析，驗(yàn)證了地震作用下的動(dòng)力問(wèn)題不是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素。

4．拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)的頻域分析：采用空間殼模型，利用ANSYS 中的譜分析模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)分析，得出了結(jié)構(gòu)的位移風(fēng)振系數(shù)以及位移反應(yīng)功率譜曲線。

5．拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)的時(shí)域分析：首先通過(guò)線性濾波器法中的 AR 模型對(duì)這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)速時(shí)程曲線進(jìn)行了模擬；然后采用空間殼模型，利用 ANSYS 中的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊，分析結(jié)構(gòu)的風(fēng)振時(shí)程響應(yīng)；最后通過(guò)時(shí)域分析與頻域分析的對(duì)比，驗(yàn)證了兩種分析方法的可靠性。