大跨度钢桁架结构温度效应的计算分析.pdf

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5、．．、：．‘．、、》．＾於＾知．．＾４始．．彝．常於．、作气＜，．．＾、Ｉ广州大学硕士学位论文大跨度钢桁架结构温度效应的计算分析专业：建筑与土木工程硕士生：方颖强指导教师：刘坚熊伟摘要近些年来，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的大跨度建筑在世界各地涌现出来。为了满足外观和功能要求，建筑物的跨度越来越大，结构的形式也日趋复杂，温度作用成为了大跨度建筑结构设计过程中不可忽视的因素。自然环境温度的改变可能引起结构部分构件的强度、刚度不足，从而影响到整个结构的质量和安全，大跨度结构往往是人员密集

6、场所，一旦结构发生破坏将会造成不可估量的损失。因此有必要对大跨度结构的温度效应进行分析，以便于了解结构在温度作用下的内力和变形情况，对可能由温度作用而引起的结构安全隐患及时提出预警和采取措施，为大跨度结构的设计和优化提供理论支持。以大跨度钢屋盖结构为研究对象，结合广州某体育演艺中心主体育场钢屋盖结构实际工程，对大跨度钢桁架屋盖的温度效应进行了数值模拟分析。主要工作如下：首先，系统性地阐述了国内外大跨度结构温度效应的研究现状，归纳了大跨度房屋钢结构的分类并总结了其特点；对国内外关于结构支座的研究现状进行了评述，介绍了结

7、构支座的分类及其应用。其次，采用通用有限元分析软件ANSYS对结构温度应力和变形及其影响因素进行了分析，并将ANSYS和SAP2000两种不同软件的计算结果进行了对比，验证了钢屋盖内力和变形结果的正确性，得到了结构跨度、混凝土柱高度以及温差大小对结构变形和应力的影响规律。最后根据温差对大跨度钢屋盖温度效应的影响规律，提出了大跨度钢屋盖结构施工合拢温度的一些建议。再次，以广州某演艺中心体育场馆大跨度钢屋盖结构为研究对象，建立了体育馆钢桁架屋盖有限元分析模型，考虑钢屋盖结构有无温度作用荷载工况，对杆件应力和关键节点的位移

8、进行分析，从而得出温度作用与结构内力和变形的关系。分析结果表明，温度作用对于结构的内力和变形都会产生较大的影响，在进行结构设计时，温度作用应引起足够重视。最后，探讨了减小大跨度钢屋盖结构温度效应的措施，主要分析了结构支座设计的措施。针对不同的支座约束方案以及不同的支座弹簧刚度，建立了广州某演艺中心体育馆钢屋盖结构有限元模型，分析了支座形式和支座