空間管桁架結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)與地震作用分析.pdf

1、空間大跨結(jié)構(gòu)的發(fā)展是衡量一個(gè)國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)志，廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、會(huì)展中心等公共建筑。大跨空間結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境中經(jīng)歷一年四季的寒暑變化，溫度作用在結(jié)構(gòu)中普遍存在。溫度對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用體現(xiàn)在變形和應(yīng)力兩個(gè)方面。為了滿足使用要求，結(jié)構(gòu)跨度越大，結(jié)構(gòu)形式越復(fù)雜，溫度作用的影響越突出?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)8.1.5規(guī)定單層房屋和露天結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長(zhǎng)度（伸縮縫的間距）對(duì)露天結(jié)構(gòu)縱向溫度區(qū)段不超過(guò)120m，可不考慮溫

2、度應(yīng)力和溫度變形的影響，否則要考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響。
　　 本文以西寧海湖體育中心體育場(chǎng)空間管桁架大跨懸挑屋蓋為工程背景，首先總結(jié)溫度應(yīng)力溫度變形的算法和動(dòng)力時(shí)程分析的計(jì)算原理，其次分析了溫度效應(yīng)對(duì)屋蓋結(jié)構(gòu)的影響，最后驗(yàn)算了多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。
　　 本文主要采用ANSYS模擬與現(xiàn)場(chǎng)健康監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法對(duì)溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了分析。在分析溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力和位移影響時(shí)分三種狀況，分別是在承載能力極限

3、狀態(tài)下、在正常使用極限狀態(tài)下和結(jié)構(gòu)正常使用條件下。在承載能力極限狀態(tài)下分七種工況討論其中四組含溫度效應(yīng)三組不含溫度，在正常使用極限狀態(tài)下分五種工況討論其中兩組含溫度三組不含溫度，在正常使用狀態(tài)下結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)所做的結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分四種工況討論。采用動(dòng)力時(shí)程輸入EL-centro波模擬結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)，分析了關(guān)鍵桿件和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)程響應(yīng)。
　　 本文主要得到結(jié)論有(1)承載能力極限狀態(tài)下，溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的主受力桿件（撐

4、桿、上弦桿、腹桿、下弦桿）影響較小，對(duì)結(jié)構(gòu)的次要受力桿件（連桿、環(huán)桿）影響大;(2)在正常使用極限狀態(tài)下，溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移（懸挑點(diǎn)）影響較大，Z向和Y向影響較X向位移更明顯;(3)在正常使用條件下，溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不同桿件應(yīng)力影響復(fù)雜，結(jié)構(gòu)在正常使用狀況下活荷載自由多變，較難評(píng)估溫度效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力桿件的影響規(guī)律;(4)在多遇地震多用下，結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位移和桿件應(yīng)力較自重作用下增幅不大，分別為1.16倍和1.09倍，結(jié)構(gòu)有很富裕的抗