文档介绍：探析大跨度钢结构的计算及抗震构造
摘要:本文对大跨度结构抗震分析和控制的相关问题进行了分析,并针对大跨度结构抗震的施工进行了论述。
关键字:抗震钢结构大跨度天桥大会堂
近年来,人们生活水平不断的提高,工业生产及文化、体育事业不断进步,大大增强了社会对空间结构尤其是大跨度高性能空间结构的需求。而计算理论的日益完善以及计算机技术的飞速发展,使得对任何复杂的三维结构的分析与设计成为可能。近几十年来,世界各地建造了成千上万的大型体育馆、飞机库、展厅,采用的各类空间结构,展示着优美的造型,成为一道道风景;更有无数的厂房、仓库等因为采用了空间结构,实现了经济、合理的完美统一。
1 大跨空间钢结构<br****惯上,通常将空间结构按形式分为五大类,即薄壳结构(包括折板结构)、网架结构、网壳结构、悬索结构和膜结构,称为五大空间结构。其中,膜结构可分为充气膜结构和支承膜结构,前者又可分为气囊式膜结构(囊中气压为3~7个大气压,称高压体系)和气承式膜结构(,称低压体系),后者又可分为刚性支承膜结构(支承在刚度较大的如拱、梁、桁架、网架等支承结构上,又称骨架式膜结构)和柔性支撑膜结构(支承在脊索、谷索、边索、桅杆等柔度较大的支承结构上,又称张拉式膜结构)。在五太空间结构的基础上,平板型的网架结构和曲面型的网壳结构可合并总称为网格结构,而悬索结构与膜结构也可合并总称为张拉结构。
2 大跨空间钢结构特点
,经济性好。目前大部分空间结构都采用钢材、膜材等制作,轻质高强材料的运用使结构自重大大减轻。
,抗震性能好。由于空间结构具有三维受力特性,内力均匀,对集中荷载的分散性较强,所以能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载,整体刚度大。
。空间结构的构件通常在工厂中制作,在工地上可以很快地安装起来。
,功能统一。空间结构的形式丰富多彩,千变万化,个性鲜明,建筑、结构和使用功能的统一。
3钢结构稳定性设计要点
,要求整体考虑,目前钢结构大多是按照平面体系进行设计,如桁架和框架。保证平面结构不出现平面外失稳,要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致,如增加必要的支撑构件等。
,单层或多层框架结构设计框架稳定分析,通常是只进行框架柱的稳定计算。由于框架各柱的杆件稳定计算的常用方法、稳定参数等是依据一定的简化典型情况或假设者得出的,因此设计者要能保证所有的条件符合假设时才能应用。
,应一致保证钢结构的细部构造设计与构件的稳定计算相符合,对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接,应分别赋与它足够的刚度和柔度,对桁架节点应尽量减少杆件偏心。
4 钢结构稳定性的分析方法
。在建立平衡微分方程时遵循如下基本假定:构件是等截面直杆;压力始终沿构件原来轴线作用;材料符合胡克定律,即应力与应变成线性关系;构件符合平截面假定,即构件变形前的平截面在变形后仍为平截面;构件的弯曲变形是微小的,曲率可以近似地用挠度函数的二阶导数表示。根据以上假定条件可建立平衡微分方程,代入相应的边界条件,可解得两端铰