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《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)解析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、近年來(lái),社區(qū)問(wèn)題越來(lái)越受到各界人士的關(guān)注,社區(qū)建設(shè)的試驗(yàn)和探索在全國(guó)開(kāi)展起來(lái),初步形成了上海模式、沈陽(yáng)模式、江漢模式和青島模式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)解析 [摘要]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種高次超靜定結(jié)構(gòu),在大型展館、體育場(chǎng)館、會(huì)議室、高鐵站、機(jī)場(chǎng)等工業(yè)商業(yè)建筑上有廣泛的應(yīng)用[1],本文結(jié)合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)和力學(xué)特點(diǎn),分析了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路和措施,供同行研究參考。[關(guān)鍵詞]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)件受力 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是若干桿件組成的網(wǎng)架基本單元通過(guò)鉸接形成的空間多次超靜定結(jié)構(gòu)。連接網(wǎng)架基本單元的結(jié)構(gòu)叫做網(wǎng)架節(jié)點(diǎn),根據(jù)其方式不同,通常分為焊接球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)以及鋼板節(jié)點(diǎn)等。我國(guó)自1964年建成第一個(gè)平板網(wǎng)
2、架建筑―上海師范大學(xué)球類房以來(lái),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類建筑[2]?! ∫弧⒕W(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的功能性特點(diǎn) 本文所謂的功能性特點(diǎn),指的是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在使用功能、經(jīng)濟(jì)性能、美觀功能和社會(huì)效益等方面區(qū)別于其他建筑結(jié)構(gòu)形式的明顯特征。這些特征主要包括經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保、大方美觀、結(jié)構(gòu)靈活等。目前,土建、裝潢和改造工程接近尾聲,設(shè)備政府采購(gòu)基本到位,人員招錄工作方案已上報(bào),整個(gè)工作緊張、有序、高質(zhì)地往前推進(jìn)。近年來(lái),社區(qū)問(wèn)題越來(lái)越受到各界人士的關(guān)注,社區(qū)建設(shè)的試驗(yàn)和探索在全國(guó)開(kāi)展起來(lái),初步形成了上海模式、沈陽(yáng)模式、江漢模式和青島模式 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于其都是模塊化組裝,施工周期較短、耗材
3、相對(duì)較少,在人工、材料等方面相比框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式具有明顯的經(jīng)濟(jì)合理性;另一方面,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑由于易拆易建,適應(yīng)于臨時(shí)性場(chǎng)館、展館建筑,加之其減少了混凝土、砌塊、砂石等材料的使用,使用材料和施工方式對(duì)環(huán)境污染較少,更有利于節(jié)能減排;再者網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于是模塊化組裝,結(jié)構(gòu)靈活、外形大方美觀,在最近幾年的高鐵站建設(shè)上就有著明顯的體現(xiàn)?! 【W(wǎng)架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn) 如前文所述,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于高次超靜定結(jié)構(gòu),其受力特點(diǎn)自然符合高次超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)規(guī)律。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn)主要包括如下幾個(gè)方面: 1.整體剛度大,不易變形,抗震性能好 由于高次超靜定結(jié)構(gòu)對(duì)于形變的約束往往由兩個(gè)
4、以上的作用力,因此增大了其整體剛度,從而增加了抗震性能[3]?! ?.結(jié)構(gòu)對(duì)單個(gè)桿件的依賴力較弱 如果是靜定結(jié)構(gòu),一個(gè)桿件的破壞可能導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生形變和破壞,而超靜定結(jié)構(gòu)則不然,一個(gè)桿的破壞只會(huì)改變受力傳導(dǎo)方式,而由別的桿件受力從而保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的這個(gè)力學(xué)特征是保證其穩(wěn)定性的重要因素?! ?.受力方式復(fù)雜目前,土建、裝潢和改造工程接近尾聲,設(shè)備政府采購(gòu)基本到位,人員招錄工作方案已上報(bào),整個(gè)工作緊張、有序、高質(zhì)地往前推進(jìn)。近年來(lái),社區(qū)問(wèn)題越來(lái)越受到各界人士的關(guān)注,社區(qū)建設(shè)的試驗(yàn)和探索在全國(guó)開(kāi)展起來(lái),初步形成了上海模式、沈陽(yáng)模式、江漢模式和青島模式 一是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力體系
5、復(fù)雜,一個(gè)桿件有可能在不同的時(shí)間段或者不同的荷載作用下承擔(dān)不同方向的受力,即起到受壓和受拉的雙重作用。二是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可變荷載的存在,導(dǎo)致了其受力的復(fù)雜性,如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑,在風(fēng)荷載、雪荷載等可變荷載的作用下,內(nèi)部桿件的受力方式會(huì)發(fā)生改變,這種改變往往是動(dòng)態(tài)的、偶然的,不易預(yù)測(cè)的?! 《⒕W(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)思路與措施 傳統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法一般是根據(jù)網(wǎng)架的布置形式、桿件接點(diǎn)的材料與規(guī)格、荷載分布情況等進(jìn)行建立力學(xué)模型驗(yàn)算其承載力,得出可行或不可行的結(jié)論?;诰W(wǎng)架結(jié)構(gòu)的上述特點(diǎn),在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,用嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念,對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。 多維度極限設(shè)計(jì)思想進(jìn)行構(gòu)件選型
6、多維度極限設(shè)計(jì),指的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中,假設(shè)多種不利因素均達(dá)到極限狀態(tài)[4],如:風(fēng)荷載、雪荷載、構(gòu)件的疲勞老化等。然后在這種極限狀態(tài)的作用下,倒推計(jì)算網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,并依此作為構(gòu)件選擇的依據(jù)。在這種思想下,構(gòu)件的承載力是極限狀態(tài)下各種作用力的函數(shù);同時(shí)構(gòu)建的構(gòu)件的規(guī)格、材質(zhì)等又是構(gòu)件極限狀態(tài)承載力的函數(shù);通過(guò)兩次數(shù)學(xué)計(jì)算,即完成了對(duì)構(gòu)件的選型?! =f X=f 上式中: 代表極限狀態(tài)下的構(gòu)件承載力;xi代表各種極限狀態(tài)下的作用力;X和zi代表?xiàng)U件的相關(guān)參數(shù);在公式中,Y就成了常量,公式就是通過(guò)構(gòu)件的既定參數(shù)確定未知參數(shù)的過(guò)程。目前,土建、裝潢和改造工程接近尾聲,設(shè)備政府采
7、購(gòu)基本到位,人員招錄工作方案已上報(bào),整個(gè)工作緊張、有序、高質(zhì)地往前推進(jìn)。近年來(lái),社區(qū)問(wèn)題越來(lái)越受到各界人士的關(guān)注,社區(qū)建設(shè)的試驗(yàn)和探索在全國(guó)開(kāi)展起來(lái),初步形成了上海模式、沈陽(yáng)模式、江漢模式和青島模式 上述優(yōu)化過(guò)程是多層次的,要根據(jù)受力傳導(dǎo)體系進(jìn)行分層、分單元計(jì)算,通過(guò)計(jì)算機(jī)建模、軟件開(kāi)發(fā)等手段實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)算;雪荷載、風(fēng)荷載、地震荷載的確定要查閱當(dāng)?shù)貧v史資料,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和實(shí)際需求采用合理的歷史最大值數(shù)據(jù)?! 挝蛔灾爻休d力系數(shù)作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化指標(biāo) 本文