湖南工程学院体育馆网架屋盖的应用及受力分析

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1、中国西部科技2009年1月(下旬)第08卷第03期总第164期湖南工程院体育馆网架屋盖的应用及受力分析程柏’刘光亮戴习东(1．中南大学铁道学院，湖南长沙410075；2．湖南建工集团，湖南长沙410075)摘要：网架结构是各种空间结构中发展最快、应用最广的一种结构形式。以湖南工程学院体育馆网架屋盖为工程实例，采用桁架理论建立网架屋盖结构ANSYS有限元模型，结合该工程结构的实际受力状态、几何特性以及边界条件，对模型进行加载计算和受力分析。通过模拟各杆件的内力和变形，可以确保网架满足设计要求。采用ANSYS对工程实践中的网架结构进行有限元模拟分析是可行的。关键词：网架结构；

2、杆件；ANSYS分析F0reeAnalysisandApplicationofGridRoofofGymnasiuminHunanInstituteofEngineeringCHENGBo。．LlUGuang—liang。DAIXi。dong(1．SchoolofCivi】EngineeringandArchitecture，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．HunanConstructionEngineeringGroupCorporation，Changsha410075。China)Abstract：Amon

3、gallthemainspacestructures．thegridstructureisregardedasboththemostquicklydevelopedandthemostwidelyusedone．BasedonthecaseofthegymnasiumgridroofprojectofHunanInstituteofEngineering，anANSYSFE(finiteelement)modeliSsetforthbasedonthetrusstheory．Andthenrelevantloadingcalculationandforceanalysis

4、areconductedwiththesaidmode1．TheinternaIforcesanddeformationsofvariousmembersarestimulatedSOastoensurethatthegridstructureiSsarisfactorytothedesignrequirements．TheconclusioniSthatitispractica1tousefiniteelementmodelwithANSYStothegridstructureunderconstruction．Keywords：Gridstructure；Member

5、；NSYSanalysis网架结构是由多根杆件按照有规律的几何图形通过节席位，其中1918个固定座位，1010个活动座位；西体育馆点连接而成的一一种空间杆系结构，其受力特点是杆件之间不设观众席位，作篮球室、乒乓球室及体操室之用。的连接可视为铰接，网架节点的刚度影响可忽略不计，杆体育馆主体采用现浇混凝土框架结构，屋盖为钢网架件只受拉或受压。网架结构具有平面布置灵活、计算简结构。体育馆屋盖的东西最大距离132m，南北最大距离便、抗震性能好、制作安装方便等优点，是各种空间结构75．6m，网架长向的支承跨度121．8m，短向的支承跨度中发展最快、应用最，的一种结构形式，主要用于体

6、育67．2m，网架覆盖面积约9000m2，网架的平面、剖面图(如馆、展览馆、影剧院、车站候车大厅、餐厅、仓库和飞机图1)。库等⋯。霸网架的计算模型大致可分为四种：铰接杆系计算模型、桁架系计算模型、梁系计算模型、平板计算模型。网架结构的分析方法大致有五类：有限元法、力法、差分法、微分方程解析解法、微分方程近似解法。由述四种计算模型及五类分析方法⋯对应结合，可形成网架结构的现有各种具体计算方法。文中采用铰接杆系计算模型与有限元法结合，即空间桁架位移法，对湖南]：程学院体育馆网架屋盖进行受力分析。l工程概括设要娶湖南工程学院体育馆是一座满足学校体育教学、训练和体育比赛的中小型体

7、育建筑，位于学院东北边，湘江南薯竺{鼻#l一竺毒≮兰岸，占地面积6832．7IIl=!，总建筑面积11417m，其中地下建筑图1网架屋盖的平面布置图、剖面图面积428m，建筑高度约24m。根据用途，体育馆分东、西两2钢网架屋篮结构设计2．1设计荷载大部分，东体育馆为主要比赛场地，总计设有2928个观众收稿日期：2008—12-16修回日期：2009—01—06作者简介：程柏(1983一)，男，湖南永州籍，硕士，主要研究方向为钢结构稳定技术及优化算法。除结构自重外，本工程网架屋盖上弦恒载和活载都为0．5kN／Il2，下弦恒载为1