廣州歌劇院多功能廳鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析.pdf

1、隨著結(jié)構(gòu)跨度增大、形式多樣化、造型復(fù)雜化，結(jié)構(gòu)中桿件與桿件的連接方式日趨多樣化。在焊接球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)、鋼板焊接節(jié)點(diǎn)、鑄鋼節(jié)點(diǎn)等眾多節(jié)點(diǎn)形式中，鑄鋼節(jié)點(diǎn)以其材質(zhì)均勻、不同方向受力性能相同、無殘余應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)出的節(jié)點(diǎn)形式靈活多樣，受力性能安全可靠，逐漸應(yīng)用于越來越多的空間結(jié)構(gòu)。 目前，國內(nèi)還沒有一套成熟的鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法。工程中采用的鑄鋼節(jié)點(diǎn)均按照一事一議的模式進(jìn)行專項(xiàng)研究，即針對具體工程項(xiàng)目的實(shí)際鑄鋼節(jié)點(diǎn)，通過有限元理

2、論分析與試驗(yàn)測試結(jié)果相結(jié)合的方式來保證其安全性，對整體鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析中鑄鋼節(jié)點(diǎn)的處理一般采用剛接的方式，忽略了鑄鋼節(jié)點(diǎn)剛性區(qū)的影響。 廣州歌劇院多功能廳空間構(gòu)型復(fù)雜，主要鑄鋼節(jié)點(diǎn)體積龐大，桿件空間角度多樣化，是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)之一。論文針對該結(jié)構(gòu)構(gòu)形的特異性，進(jìn)行了復(fù)雜鑄鋼節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能分析，并在此研究基礎(chǔ)上完成了考慮節(jié)點(diǎn)剛性區(qū)影響的整體鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析。 論文的主要工作和研究成果如下： (

3、1)采用忽略鑄鋼節(jié)點(diǎn)剛性區(qū)影響的方法、有限元實(shí)體模擬法、剛性材料法分別對廣州歌劇院多功能廳鑄鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行力學(xué)分析。計(jì)算結(jié)果表明：忽略鑄鋼節(jié)點(diǎn)剛性區(qū)的影響將低估節(jié)點(diǎn)的剛度；有限元實(shí)體模擬法能較準(zhǔn)確的模擬鑄鋼節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)，但在整體結(jié)構(gòu)分析中難以實(shí)現(xiàn)；剛性材料法可以得到較準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，且較有限元實(shí)體模擬法易于實(shí)現(xiàn)。 (2)多個(gè)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的模擬計(jì)算表明，在剛性材料法中，廣州歌劇院多功能廳鑄鋼節(jié)點(diǎn)剛性區(qū)內(nèi)單元剛度達(dá)到剛性區(qū)外單元剛度的