新型鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)體系溫度效應監(jiān)測與分析.pdf

1、現(xiàn)代大型鋼結(jié)構(gòu)為了滿足使用和美觀的要求，結(jié)構(gòu)跨度越來越大，結(jié)構(gòu)形式越來越復雜，溫度作用成為其設計和施工中不可忽視的因素。溫度作用的研究一直處于探索的階段，本文以廈門新火車站新型鋼桁架屋蓋工程為背景，對大型鋼結(jié)構(gòu)溫度場以及溫度效應等方面進行了研究。本文的主要研究工作和成果如下：
　　 1、介紹了結(jié)構(gòu)日照溫度場的各個影響因素，探討了日照溫度場的計算方法，經(jīng)過現(xiàn)場溫度場實測得到了桁架夏季晴天下的日照溫度場和冬季結(jié)構(gòu)溫度場。實測表明，夏

2、季日照下結(jié)構(gòu)的溫度遠遠高于合攏溫度，桿件最高日照下溫度與合攏溫度比較，其最大溫差達到30.1℃．此結(jié)構(gòu)中新型鋼桁架屋蓋主桁架2的正反面迎背光溫差明顯，相同位置處不同照射面的最大溫差為11.3℃。冬季結(jié)構(gòu)溫度場的變化與大氣溫度變化基本一致。
　　 2、基于現(xiàn)場溫度場實測，建立了結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，重點分析了主桁架2在恒荷載、溫度荷載以及恒荷載加溫度荷載3個荷載工況下的關(guān)鍵節(jié)點位移以及關(guān)鍵桿件應力值。分析結(jié)果表明不均勻升溫產(chǎn)生的位

3、移比恒載更加不利于結(jié)構(gòu)，其在跨中下弦處產(chǎn)生的Y向位移以及主桁架2超高超長超薄的特點對其側(cè)向穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定程度的影響。相對于恒荷載作用，不均勻升溫荷載作用下桿件的應力值應引起重視。
　　 3、對背景工程新型鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)施工過程進行了數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實測，重點分析了主桁架2在考慮溫度荷載作用下的力學行為。分析結(jié)果表明，桁架在X、Z兩個方向的位移變化相對來說較小，Y向的側(cè)移是位移控制的關(guān)鍵。主桁架2在整個施工過程中，桿件的應力狀態(tài)

4、以及關(guān)鍵點的位移均處于安全的狀態(tài):考慮施工過程溫度荷載的數(shù)值模擬結(jié)果能夠更加接近實測數(shù)據(jù)。
　　 4、桁架整體提升過程中不僅要注重桁架本身構(gòu)件的受力狀態(tài)，而且應重視提升過程中支護及導向構(gòu)架的受力情況。嚴格控制合攏溫度對于保證結(jié)構(gòu)具有合理的初始溫度與使用期間的安全性具有重大的意義，合攏安裝最適合在晚上進行。結(jié)構(gòu)成型后的年溫差作用是一個緩慢變化的過程。在年溫差升降溫值均為20C的作用下，主桁架2的節(jié)點位移值以及桿件應力值的變化在合理