大跨度鋼桁架結構溫度效應的計算分析.pdf

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5、．．、：．‘．、、》．＾於＾知．．＾４始．．彝．常於．、作氣＜，．．＾、Ｉ廣州大學碩士學位論文大跨度鋼桁架結構溫度效應的計算分析專業(yè)：建筑與土木工程碩士生：方穎強指導教師：劉堅熊偉摘要近些年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，越來越多的大跨度建筑在世界各地涌現(xiàn)出來。為了滿足外觀和功能要求，建筑物的跨度越來越大，結構的形式也日趨復雜，溫度作用成為了大跨度建筑結構設計過程中不可忽視的因素。自然環(huán)境溫度的改變可能引起結構部分構件的強度、剛度不足，從而影響到整個結構的質量和安全，大跨度結構往往是人員密集

6、場所，一旦結構發(fā)生破壞將會造成不可估量的損失。因此有必要對大跨度結構的溫度效應進行分析，以便于了解結構在溫度作用下的內力和變形情況，對可能由溫度作用而引起的結構安全隱患及時提出預警和采取措施，為大跨度結構的設計和優(yōu)化提供理論支持。以大跨度鋼屋蓋結構為研究對象，結合廣州某體育演藝中心主體育場鋼屋蓋結構實際工程，對大跨度鋼桁架屋蓋的溫度效應進行了數(shù)值模擬分析。主要工作如下：首先，系統(tǒng)性地闡述了國內外大跨度結構溫度效應的研究現(xiàn)狀，歸納了大跨度房屋鋼結構的分類并總結了其特點；對國內外關于結構支座的研究現(xiàn)狀進行了評述，介紹了結

7、構支座的分類及其應用。其次，采用通用有限元分析軟件ANSYS對結構溫度應力和變形及其影響因素進行了分析，并將ANSYS和SAP2000兩種不同軟件的計算結果進行了對比，驗證了鋼屋蓋內力和變形結果的正確性，得到了結構跨度、混凝土柱高度以及溫差大小對結構變形和應力的影響規(guī)律。最后根據(jù)溫差對大跨度鋼屋蓋溫度效應的影響規(guī)律，提出了大跨度鋼屋蓋結構施工合攏溫度的一些建議。再次，以廣州某演藝中心體育場館大跨度鋼屋蓋結構為研究對象，建立了體育館鋼桁架屋蓋有限元分析模型，考慮鋼屋蓋結構有無溫度作用荷載工況，對桿件應力和關鍵節(jié)點的位移

8、進行分析，從而得出溫度作用與結構內力和變形的關系。分析結果表明，溫度作用對于結構的內力和變形都會產(chǎn)生較大的影響，在進行結構設計時，溫度作用應引起足夠重視。最后，探討了減小大跨度鋼屋蓋結構溫度效應的措施，主要分析了結構支座設計的措施。針對不同的支座約束方案以及不同的支座彈簧剛度，建立了廣州某演藝中心體育館鋼屋蓋結構有限元模型，分析了支座形式和支座