沁阳体育馆在超越雪荷载下的受力性能研究

摘要

近年来，极端的暴雪天气频繁发生，影响结构实际承受的雪荷载常常超越荷载设计值，甚至出现百年不遇的极端情况，由此导致了大量轻钢结构发生倒塌，造成了巨大的人员伤亡和经济损失，因此对超越雪荷载作用下轻钢结构的受力性能开展研究是非常有意义的。
　　沁阳体育馆是河南省沁阳市重点工程项目，屋盖采用大跨弦支穹顶结构体系，本文以此为背景，对弦支穹顶结构进行超越雪荷载作用下的受力性能研究。
　　（1）利用极大似然法对雪荷载平稳二项随机概率分布模型进行参数估计。通过引入似然函数，使似然函数在某组参数上达到最大值，获得模型参数的极大似然估计。然后利用柯尔莫哥洛夫检验法对分布函数进行检验，并与矩法和耿贝尔法进行对比分析,发现极大似然法计算结果合理可靠，整体效果最好。进一步应用上述三种方法，基于沭阳县实测的历年最大积雪深度计算雪压，并与现行规范中的基本雪压进行对比，结果显示现行规范雪荷载的取值偏小，超越雪荷载分析时的最大值可取为1.0kN/m2。
　　（2）采用雪荷载逐级递增的方法，并考虑雪荷载不均匀分布的影响，运用通用有限元分析软件ANSYS对屋盖弦支穹顶进行了静力分析、特征值屈曲分析和几何非线性分析，分析罕遇雪荷载作用下弦支穹顶结构的工作性能。研究结果表明：雪荷载分布对弦支穹顶结构的影响较大，短轴半跨布置时最不利，分区组合布置时最安全。
　　（3）考虑低温参与的工况组合，运用通用有限元分析软件 ANSYS对沁阳体育馆弦支穹顶屋盖结构进行静力分析、特征值屈曲分析和几何非线性分析，并与不考虑温度时进行对比分析。结果显示，温度对弦支穹顶结构的影响较为明显。

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第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状

1.3弦支穹顶结构

1.4工程概况

1.5本文的主要研究内容

1.6本文的特色与创新之处

第2章 基于极大似然法的雪荷载取值研究

2.1引言

2.2雪荷载概率分布模型

2.3雪荷载计算

2.4算例分析

2.5沁阳地区的雪荷载适宜取值

2.6本章小结

第3章 弦支穹顶在超越雪荷载下的受力性能研究

3.1有限元模型及分析方法

3.2静力分析

3.3特征值屈曲分析

3.4几何非线性分析

3.5本章小结

第4章 温度对弦支穹顶在超越雪荷载下的影响

4.1模型参数

4.2静力分析

4.3特征值屈曲分析

4.4几何非线性分析

4.5本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

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