非结构系统是指建筑中除承重骨架之外的固定部件,包括隔墙、屋面、机电设备、室内陈设等。调查发现,对于一些公用型建筑(机场、医院、体育馆和歌剧院等),非结构构件的投资比重甚至超过主体结构。在传统的抗震设计思想中,学者们大多仅关注主体结构的抗震性能、忽视非结构构件的破坏以及非结构构件对主体结构的耦合影响。随着地震多发国家抗震设计规范的不断加强,建筑的主体结构部分出现严重震害的情况显著减少,相反地震中非结构构件的震害损坏十分突出。鉴于此,本文以网架结构为研究对象,研究了结构上两种主要的非结构构件,屋面系统及消防管道在地震下的破坏规律及与主体结构的耦合动力影响,主要内容如下:对考虑非结构构件的平板网架地震响应与失效机理进行了研究。考虑网架中螺栓球或焊接球节点的抗转动能力,建立了半刚性节点的数值模型并应用于网架的地震响应分析中。与传统网架的建模方法相比,考虑了屋面系统、管道系统等对网架地震响应的影响,更加符合实际情况。借助有限元分析软件ABAQUS,基于Python语言对屋面系统进行了精细化建模,对非结构构件的数值建模具有参考意义;考虑屋面系统与主体网架结构的耦合作用,对比了网架结构独立建模和与屋面系统整体建模时网架的地震响应;分析了屋面系统在强震作用下自身的破坏模式。在此基础上,考察了网架跨度、地震波等因素对这种变化的影响。通过试验分析了管道连接节点的轴向承载力。分别对螺纹连接和卡箍连接管道节点进行了单向拉伸、单向轴压、滞回加载三种加载方式下的承载力试验研究,获得了不同管径、不同连接形式的管道连接节点在轴向受力时的破坏状态及破坏极限,充实了非结构构件研究的数据库。借助有限元分析软件ABAQUS,基于Python语言建立了网架结构-管道耦合系统的数值模型。考虑管道系统与主体网架结构在地震作用下的耦合效应,分析了管道系统在强震作用下的破坏模式及失效概率,对其破坏状态进行了分级,并考虑了管道系统在网架结构中布置方式的不同对管道系统地震响应的影响。