體型復雜的帶蒙皮高聳鋼塔架結構的設計研究.pdf

1、近年來，隨著社會不斷發(fā)展，越來越多的城市通過建造大型神像來體現城市內涵、彰顯人文面貌。而鋼結構質量輕、強度高、現代感強，為此很多大型神像結構均采用鋼結構。同時為了建造體型復雜的結構，建筑師均會選擇鋼結構，然而采用鋼結構設計神像，結構受力較為復雜，設計困難相對較大。為此對實際神像鋼結構進行系統研究具有一定的理論意義和較大的工程應用價值。
　　大型神像鋼結構實際是一種特殊體型的高聳結構。高聳結構是一種特殊的結構形式，具有高度高、重量輕

2、、剛度小、外形細長等特點，應用于電力、通訊、廣播電視等領域。隨著需求的提高和技術的進步，高聳結構日益向著更高、更輕、更柔的方向發(fā)展，高聳結構的外形特征決定了風荷載是其控制荷載。隨著結構的高度不斷增加，輕質高強材料被廣泛使用，同時出現了大量復雜體型的高層、高聳結構，這對抗風設計帶來了新的問題。目前針對高層建筑的風振研究較多，而對于體型復雜的高聳結構風振研究較少。本文以澳門大力神像為背景工程，對具有復雜體型的高聳結構的結構設計，風荷載的計算

3、以及其型面蒙皮的計算進行了深入的研究。
　　本文首先對背景工程運用有限元軟件SAP2000建立有限元模型，計算分析了該結構在恒、活荷載、風載、地震作用、溫度影響下的內力和變形，選擇合理的結構方案。然后對大力神像進行了數值風洞的模擬分析，對神像在0°、45°以及180°三個特征風向角下的結構表面風壓分布進行了模擬。最后運用有限元軟件ANSYS對結構的型面蒙皮進行了受力分析。
　　本文在綜合考慮了結構的體型、風荷載、蒙皮效應等因

4、素，通過對大力神像空間鋼結構神像的工程概況、結構選型和結構桿件布置情況、荷載的分析和取值情況、荷載組合、結構設計的控制標準以及模型的建立情況進行了詳細而全面的解析，并最終確定了合理的結構方案，為以后的相似的工程提供了一定的參考數據。
　　結論:對結構的計算分析結果表明高聳結構的內力控制占主導地位的是水平風荷載。并且本文通過數值模擬得到了建筑物周圍的流場和速度矢量圖，較準確地預測了流場中分離、再附、環(huán)繞等一系列鈍體繞流現象，較完整地