太原火車南站鋼屋蓋結(jié)構(gòu)靜力分析及應(yīng)力與變形監(jiān)測.pdf

1、鋼管桁架結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)中一種典型的結(jié)構(gòu)體系，具有力學(xué)性能優(yōu)良，外型簡單、造型美觀，建筑表現(xiàn)力好，施工和維護(hù)方便，節(jié)省材料等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)尤其是大跨度空間結(jié)構(gòu)。鋼管桁架結(jié)構(gòu)由于跨度大，造型奇特，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，在施工過程中結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能變化較大，施工過程對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移狀態(tài)的影響不能忽視，結(jié)構(gòu)在施工過程中和結(jié)構(gòu)成形后受力性能可能有較大差距。因此，非常必要對一些復(fù)雜鋼管桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工監(jiān)測以確保結(jié)構(gòu)安全。
　　 本文

2、依托實際工程項目太原火車南站屋蓋鋼桁架結(jié)構(gòu)，采用有限元分析軟件MIDAS對太原火車南站大跨空間屋蓋鋼桁架的結(jié)構(gòu)靜力性能問題進(jìn)行分析，并對該工程進(jìn)行施工階段的應(yīng)力與變形監(jiān)測，主要工作有以下幾個方面:
　　 (1)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力性能分析，考慮不同的幾組荷載工況組合，分析結(jié)構(gòu)桿件的內(nèi)力分布以及部分節(jié)點的位移，結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)設(shè)計安全可靠，具有較高的安全儲備;溫度作用對構(gòu)件的應(yīng)力和節(jié)點的位移影響較明顯，對結(jié)構(gòu)的影響不能忽略。
　　

3、 (2)在太原南站空間屋蓋鋼桁架選取5個節(jié)點，共計20跟桿件在各個施工階段的進(jìn)行11次應(yīng)力應(yīng)變測試，對檢測數(shù)據(jù)的整理以及分析得出以下結(jié)論，在施工過程中各監(jiān)測桿件應(yīng)力水平基本分布在20％以下，整體桁架處在低應(yīng)力狀態(tài)，該鋼屋蓋安全儲備大;通過對所測節(jié)點以及各個桿件跨中以及節(jié)點域的檢測數(shù)據(jù)比對分析，可得出所監(jiān)測的桿件部分存在應(yīng)力集中，各監(jiān)測桿件節(jié)點域的應(yīng)力集中系數(shù)普遍較小，個別部位的應(yīng)力集中比較的嚴(yán)重，桁架桿件并非理想的軸心受力桿件，盡管桿件

4、應(yīng)力水平較低但實測數(shù)據(jù)離散性較大，較多桿件有附加彎曲應(yīng)力。
　　 (3)通過對太原南站空間鋼桁架選取6個測點，在屋蓋安裝過程中各個施工階段進(jìn)行6次變形觀測，對檢測數(shù)據(jù)的整理以及分析得出以下結(jié)論:各測點撓度都小于規(guī)范限值，在自重載荷作用下，桁架最大豎向撓度僅占允許撓度的十分之一。屋蓋鋼桁架懸測點位于懸挑端位移較大，內(nèi)側(cè)測點的位移較小。在不同施工階段，各個測點的位移均在變化，當(dāng)在3/4屋面板的荷載作用下?lián)隙茸畲蟆?br>　　 (4