大跨度矩形鋼管單層球殼鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用與研究.pdf

1、大跨空間結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。大跨度建筑及作為其核心的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r是代表一個(gè)國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)志之一。大跨度空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是曲面型的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的固有特性，具有受力合理，覆蓋跨度大，剛度大、自重輕、造型豐富美觀，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好的特點(diǎn)，是大跨度大空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一，有的廣闊發(fā)展前景。而矩形鋼管單層球殼鋼結(jié)構(gòu)厚度較薄，具有簡(jiǎn)潔通透、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。 上海國(guó)際會(huì)議中心球體工程，采用

2、單層矩形鋼管網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)形式，建造了直徑分別為50m和38m的鋼結(jié)構(gòu)玻璃幕墻球體，這種大跨度的單層球殼鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析，是該工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文采用先進(jìn)的理論分析軟件與縮尺模型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，對(duì)直徑達(dá)到50m的矩形鋼管單層鋼球殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究，表明結(jié)構(gòu)幾何非線性對(duì)整體穩(wěn)定性的重要作用。 鑒于我國(guó)目前有關(guān)單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范還處于初步探索實(shí)施階段，所以本工程的結(jié)構(gòu)計(jì)算沒(méi)有準(zhǔn)確的現(xiàn)成公式。在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中通常有

3、兩種類(lèi)型的非線性。一種是屬于材料非線性，另一種是屬于幾何非線性。本課題中，單層網(wǎng)殼屬典型的幾何非線性結(jié)構(gòu)，主要考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線性的原因是材料控制在彈性受荷范圍以?xún)?nèi)。 為了印證理論分析和計(jì)算的正確可靠性，在同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室進(jìn)行了一系列縮尺模型的模擬加載試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)研究結(jié)構(gòu)的幾何非線性程度，以確認(rèn)結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)表明，模型結(jié)構(gòu)反應(yīng)都處于彈性范圍內(nèi)，構(gòu)件測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力都小于鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 本文結(jié)合