新型鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)體系溫度效應(yīng)監(jiān)測(cè)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(lái)越大，結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越復(fù)雜，溫度作用成為其設(shè)計(jì)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(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)以及溫度效應(yīng)等方面進(jìn)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(chǎng)的各個(gè)影響因素，探討了日照溫度場(chǎng)的計(jì)算方法，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)得到了桁架夏季晴天下的日照溫度場(chǎng)和冬季結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)。實(shí)測(cè)表明，夏

2、季日照下結(jié)構(gòu)的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá)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(chǎng)的變化與大氣溫度變化基本一致。
　　 2、基于現(xiàn)場(chǎng)溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)，建立了結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，重點(diǎn)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(gè)荷載工況下的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移以及關(guān)鍵桿件應(yīng)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(zhǎng)超薄的特點(diǎn)對(duì)其側(cè)向穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。相對(duì)于恒荷載作用，不均勻升溫荷載作用下桿件的應(yīng)力值應(yīng)引起重視。
　　 3、對(duì)背景工程新型鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)施工過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，重點(diǎn)分析了主桁架2在考慮溫度荷載作用下的力學(xué)行為。分析結(jié)果表明，桁架在X、Z兩個(gè)方向的位移變化相對(duì)來(lái)說(shuō)較小，Y向的側(cè)移是位移控制的關(guān)鍵。主桁架2在整個(gè)施工過(guò)程中，桿件的應(yīng)力狀態(tài)

4、以及關(guān)鍵點(diǎn)的位移均處于安全的狀態(tài):考慮施工過(guò)程溫度荷載的數(shù)值模擬結(jié)果能夠更加接近實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
　　 4、桁架整體提升過(guò)程中不僅要注重桁架本身構(gòu)件的受力狀態(tài)，而且應(yīng)重視提升過(guò)程中支護(hù)及導(dǎo)向構(gòu)架的受力情況。嚴(yán)格控制合攏溫度對(duì)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(jìn)行。結(jié)構(gòu)成型后的年溫差作用是一個(gè)緩慢變化的過(guò)程。在年溫差升降溫值均為20C的作用下，主桁架2的節(jié)點(diǎn)位移值以及桿件應(yīng)力值的變化在合理