空間網(wǎng)架-超長鋼框架支撐整體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究.pdf

1、空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)和管桁架等結(jié)構(gòu)形式，因其具有受力性能好、跨度較大、空間靈活及形式多樣等優(yōu)點，在建筑結(jié)構(gòu)中已經(jīng)具有了很廣泛的應(yīng)用。根據(jù)當(dāng)前研究水平，網(wǎng)架及鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)的理論研究及工程應(yīng)用都已相當(dāng)成熟，但由于理論受限，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計分開計算，較少考慮兩者的協(xié)同效應(yīng)，仍存在一些問題需要解決。
　　本文總結(jié)了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)及管桁架梁柱的發(fā)展及趨勢，總結(jié)了總裝分析在靜力、抗震等方面的研究現(xiàn)狀，提出課題選題背景，并

2、以天津市萬匯文化廣場室內(nèi)游樂中心為背景，對其由空間網(wǎng)架、主體鋼框架-支撐及管桁架梁柱組合構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)完成了以下幾個方面的工作。
　　借助MIDAS軟件利用改進后的數(shù)值逆吊法進行屋蓋找形，對單層網(wǎng)殼、雙層網(wǎng)殼、平板網(wǎng)架及微曲面網(wǎng)架四種方案比選，對設(shè)溫度縫模型及不設(shè)縫模型進行比較，對中央大廳的六個柱進行方案優(yōu)化，對大廳幕墻處建立圓鋼管柱H型鋼梁模型及管桁架模型進行方案比選，確定最終的結(jié)構(gòu)方案。
　　建立整體結(jié)構(gòu)的三維有限元模型

3、，考慮結(jié)構(gòu)的邊界條件、荷載工況等多項因素，選擇合適的單元，對結(jié)構(gòu)進行了的靜力性能分析，在六種不同的荷載工況下，對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形及支座反力進行計算，獲得整體結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)特性。計算結(jié)果表明整體結(jié)構(gòu)的變形滿足規(guī)范要求，桿件的應(yīng)力水平較低，靜力響應(yīng)特性較好。建立五個屋蓋網(wǎng)架單體模型及主體框架模型進行單體分析，對其靜力工況下與總裝的偏差進行分析比較。
　　對溫度作用的概念進行了介紹，對整體結(jié)構(gòu)在年溫度荷載作用下的力學(xué)性能進行研究，對整體

4、結(jié)構(gòu)的支座反力及位移進行計算，獲得溫度作用對其造成的影響。在溫度荷載參與的荷載組合下，整體結(jié)構(gòu)的支座反力，桿件應(yīng)力，節(jié)點位移均滿足設(shè)計要求，并對結(jié)構(gòu)的非均勻時變溫度效應(yīng)進行簡化研究。比較單體模型及總裝分析的偏差，說明總裝分析的重要性。
　　對整體結(jié)構(gòu)的動力特性進行分析研究。首先對地震作用的特點及地震效應(yīng)的常用計算方法進行簡單介紹，在獲得了結(jié)構(gòu)自振特性的條件下，對整體結(jié)構(gòu)進行了振型分解反應(yīng)譜分析及時程分析，分別計算結(jié)構(gòu)在X及Y向水平