大跨度钢网架结构抗震性能分析及施工阶段模拟研究

摘要

大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平高低的重要标志，也是体现一个国家或地区文明发展程度的象征，因此世界各国对大跨度空间结构理论和技术的研究、应用与发展都十分的重视。近几十年来，我国已经建成了很多大跨度空间钢网架结构建筑，开发大跨度钢网架结构成为研究和发展的方向。
　　本研究课题主要是在参考国内外研究成果的基础上，以某大跨度钢网架结构实际工程为研究背景，利用有限元分析软件MIDAS/Gen建立了大跨度钢网架的分析模型，通过时程分析法对大跨度空间钢网架在地震激励下进行了结构的动力响应分析，研究其结构的抗震性能情况。并采用实体建模的方法，建立大跨度钢网架在整体提升施工过程中的稳定性计算模型，分析施工过程中结构随着施工工况进展而伴随的结构构件应力、位移等变化情况，通过对实测值与模拟仿真分析的结果进行比较，指导结构在施工过程中能够安全的实施并且保证结构的设计要求。
　　研究结果表明，大跨度空间钢网架在地震激励作用下的动力分析中，结构构件最大内力、位移均发生在Y向的地震作用下且均满足规范要求，整体结构抗震性能良好，结构设计达到了预定的抗震设防目标;并总结了网架结构的抗震构造要求及局部三层网架的受力分布规律。在结构施工过程的仿真分析中，构件的最大内力、变形及支座反力均出现在提升过程中第1工况下，结构设计满足规范及施工安全要求。本文以实际工程为例，对大跨度空间钢网架结构的抗震性能分析和施工过程中构件的受力情况进行了深入研究，所研究的成果可为相关大跨度钢网架结构的设计和应用提供参考资料。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外网架结构发展概况

1．3 大跨度钢结构抗震研究现状

1．4 大跨度钢结构整体提升研究现状

1．5 本文的主要研究内容

第2章 网架结构的抗震理论方法

2．1 引言

2．2 MIDAS／Gen软件介绍

2．3 网架结构的地震反应分析

2．3．1 基本假定

2．3．2 网架结构在地震作用下的振动方程

2．4 时程分析法

2．4．1 时程分析法

2．4．2 时程分析方法步骤

2．4．3 地震波的选择

2．4．4 地震波的调整

2．5 本章小结

第3章 大跨度钢网架结构的抗震性能分析

3．1 结构模型

3．1．1 结构介绍

3．1．2 设计参数

3．1．3 MIDAS／Gen计算模型

3．1．4 模态分析

3．2 时程分析结果

3．3 局部三层网架结构的受力特点

3．4 网架结构的抗震构造要求

3．5 本章小结

第4章 大跨度钢网架整体提升施工方案

4．1 整体提升施工的概述

4．1．1 主要技术内容

4．1．2 技术指标

4．1．3 适用范围

4．1．4 已应用的典型工程

4．2 工程应用

4．2．1 工程概况

4．2．2 工程特点

4．3 整体提升施工方案

4．3．1 吊装条件分析

4．3．2 整体提升方案简述

4．3．3 提升作业流程

4．3．4 网架安装步骤

4．3．5 提升吊点布置

4．3．6 提升架的设置

4．3．7 提升下吊点

4．4 关键技术

4．4．1 计算机同步控制

4．4．2 液压提升原理

4．4．3 液压提升控制要点

4．5 本章小结

第5章 大跨度钢网架整体提升施工阶段模拟分析

5．1 引言

5．2 施工阶段分析步骤

5．3 施工阶段模拟分析

5．3．1 提升过程中屋盖的验算

5．3．2 格构柱验算

5．4 本章小结

结论和展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文