大跨度格構式剛架設計與溫度作用分析.pdf

1、隨著國民經濟的不斷快速發(fā)展，大跨度鋼結構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，當結構表面或內部的溫度發(fā)生變化時，結構容易出現(xiàn)膨脹或收縮變形，又因為構件受到外在約束的限制以及結構各部分之間的內在約束作用，這就導致結構的內力和變形產生很大變化，于是就形成了溫度作用。溫度作用在結構中普遍存在。所以溫度作用是大跨度鋼結構建筑物在結構設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練館的結構設計項目，該足球訓

2、練館是大跨度鋼結構體系建筑，面積為4460m2，長80.4m，寬58.8m，最高處標高為15.875m。通過SAP2000有限元軟件對結構進行分析與設計，并重點分析結構在均勻溫度場下，溫度作用對結構的影響。
　　本文首先通過對比實腹式剛架與格構式剛架的用鋼量，選定結構由12榀不同高度的格構式剛架構成；并利用 SAP2000有限元軟件對足球訓練館進行結構建模，依據(jù)規(guī)范要求對結構進行分析與設計。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力與結構內力的比值，以及溫度作用對剛架的支座反力、桿件內力和節(jié)點位移的影響；再對整體結構在溫度作用下的力學性能進行分析，選取了最外側相鄰的兩榀剛架，研究了其柱間支撐的內力變化，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、桿件的內力以及節(jié)點位移的變化趨勢，設定最優(yōu)的合攏溫度為25℃，使得足球訓練館在使用溫度的范圍內，溫度變化引起的內力盡可能的抵消部分結構的受力，