大跨度格構(gòu)式剛架設(shè)計與溫度作用分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑物也隨之不斷涌現(xiàn)。但由于鋼材的熱膨脹系數(shù)較大的特點，當結(jié)構(gòu)表面或內(nèi)部的溫度發(fā)生變化時，結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)膨脹或收縮變形，又因為構(gòu)件受到外在約束的限制以及結(jié)構(gòu)各部分之間的內(nèi)在約束作用，這就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形產(chǎn)生很大變化，于是就形成了溫度作用。溫度作用在結(jié)構(gòu)中普遍存在。所以溫度作用是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑物在結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工過程中不可忽視的因素。
　　本課題源于包頭市某足球訓(xùn)練館的結(jié)構(gòu)設(shè)計項目，該足球訓(xùn)

2、練館是大跨度鋼結(jié)構(gòu)體系建筑，面積為4460m2，長80.4m，寬58.8m，最高處標高為15.875m。通過SAP2000有限元軟件對結(jié)構(gòu)進行分析與設(shè)計，并重點分析結(jié)構(gòu)在均勻溫度場下，溫度作用對結(jié)構(gòu)的影響。
　　本文首先通過對比實腹式剛架與格構(gòu)式剛架的用鋼量，選定結(jié)構(gòu)由12榀不同高度的格構(gòu)式剛架構(gòu)成；并利用 SAP2000有限元軟件對足球訓(xùn)練館進行結(jié)構(gòu)建模，依據(jù)規(guī)范要求對結(jié)構(gòu)進行分析與設(shè)計。通過選取具有代表性的一榀剛架，分析剛架在

3、高溫和低溫作用下溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)內(nèi)力的比值，以及溫度作用對剛架的支座反力、桿件內(nèi)力和節(jié)點位移的影響；再對整體結(jié)構(gòu)在溫度作用下的力學(xué)性能進行分析，選取了最外側(cè)相鄰的兩榀剛架，研究了其柱間支撐的內(nèi)力變化，以及剛架柱上節(jié)點的位移變化規(guī)律。最后選取一榀剛架，進一步的研究其在不同的溫差作用下，剛架的支座反力、桿件的內(nèi)力以及節(jié)點位移的變化趨勢，設(shè)定最優(yōu)的合攏溫度為25℃，使得足球訓(xùn)練館在使用溫度的范圍內(nèi)，溫度變化引起的內(nèi)力盡可能的抵消部分結(jié)構(gòu)的受力，