大跨度复杂结构厦门国际会展中心抗震抗风设计研究

摘要

用通用有限元程序来分析体型复杂、造型奇特的大型复杂结构是比较精确的，然而，一般的通用有限元程序的特点是前后处理比较繁琐，使用起来不方便。这对于用熟了现成的工程结构分析与设计软件(如PK、PM、TAT、TBSA等)的工程设计人员来说，是比较困难的事情。本文就以厦门国际会展中心为例，用大型通用有限元程序对其分析，以此作为计算分析复杂结构的一个范例，期望在计算分析复杂结构方面作出一些有益的探索。 围绕厦门国际会展中心的抗震抗风分析设计，本文主要做了以下工作：1.国际会展中心的结构概念设计、有限元建模及分析。运用概念设计确定合理的结构体系。分析了厦门国际会展中心的静力特性及其力学性能。 2.对厦门国际会展中心进行了水平地震动力分析，分析了结构的动力特性及其力学性能。 3.对厦门国际会展中心进行地震的弹塑性时程分析验算，得出结构的层间位移角和塑性铰分布情况。 4.根据风洞试验结果得到结构不同部位的风压分布以及结构在风载下的响应，确定对结构安全度的评估，实现风振下结构舒适度的验算。 5.根据结构抗风理论，实现主体框架结构顺风向静动力风荷载分析和舒适度验算以及顶部多功能厅结构顺风向静动力风荷载计算。 同时上述的这些分析，比较全面客观地得出了结构的力学性能，指出了该结构的合理性与可靠性，为实际的结构设计施工提供了理论上的依据与参考。同时本文也在分析与设计大跨度、大悬臂等复杂结构方面得出了有指导价值的成果。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1大跨度、大悬挑复杂结构在我国的应用

1.2“厦门国际会展中心”简介

1.3本文研究目的及主要分析内容

1.3.1本文研究目的

1.3.2本文主要分析内容

2大跨度、大悬挑复杂结构的抗震及抗风分析方法

2.1有限元方法及现代结构分析程序

2.1.1有限单元法简介

2.1.2有限元程序的结构和特点

2.2大型有限元程序SAP84简介

2.3结构分析模型的正确简化和选取

2.4会展中心结构计算模型及程序选取

2.5大跨度、大悬挑复杂结构的抗震设计

2.5.1地震作用

2.5.2确定地震作用的方法

2.5.3本文采取的地震动力分析方法

2.6大跨度、大悬挑复杂结构的抗风设计

2.6.1概述

2.6.2风对结构的作用

2.6.3结构顺风向静动力风荷载分析和舒适度验算

2.6.4最大加速度响应计算与人体舒适度验算

3厦门国际会展中心工程抗震分析

3.1工程概况

3.2结构方案的选择

3.3结构设计

3.3.1我国钢结构的发展和应用

3.3.2钢结构在会展中心中的应用

3.3.3钢结构梁柱连接

3.4会展中心三区部分计算结果

3.4.1结构自振周期及振型参与系数

3.4.2地震作用效应的组合

3.4.3地震力及结构位移结果

3.5会展中心三区结构弹塑性地震反应分析

3.5.1理论计算模型的选择

3.5.2计算结果

4厦门国际会展中心抗风设计

4.1引言

4.2风洞试验

4.3会展中心的表面风压分布

4.4中心主楼多功能厅的安全度进行评估

4.5厦门国际会展中心主楼舒适度研究

4.5.1舒适度风洞实验

4.5.2振型分析和舒适度评估

4.6抗风风载理论分析

4.6.1结构的风载计算

4.6.2结构的顺风向风荷载

4.6.3结构的横风向风荷载

4.6.3本文中风荷载计算的难点

4.7主体框架结构顺风向静动力风荷载分析和舒适度验算

4.7.1计算模型和风荷载参数取值

4.7.2计算结果及分析

4.8顶部多功能厅结构顺风向静动力风荷载计算

4.8.1计算模型及依据

4.8.2计算结果及分析

5结论

致 谢

参考文献