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重庆市某体育馆大型网架结构分析与设计

高慧  
【摘要】:随着经济的发展和科学技术的不断进步,大跨度网架结构在建筑中的运用日益广泛。网架结构属于多次超静定结构,其空间受力性能、整体性和稳定性分析困难较大。对此国内外研究者已做了大量研究,取得了一些成果。但是对大跨度空间网架结构的振动特性分析和杆件控制内力组合的研究工作却很少,因此进一步开展这方面研究具有一定的现实意义,研究结论可供工程实践借鉴。 本文分析了网架结构的特点、结构形式选择原则、计算分析原则及节点构造等问题,阐明了网架结构分析的理论基础,总结了目前我国网架结构分析设计现状。基于某体育馆大跨度网架工程,选用正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架结构,并对两种模型分别选用螺栓球节点和焊接球节点,采用MSTCAD和SAP2000进行结构内力分析和振动特性分析,对不同结构模型的受力性能及经济性进行比较,统计得到各种设防烈度下的杆件控制内力组合。 通过分析,得到以下主要结论: ①正放抽空四角锥网架相对正放四角锥网架刚度较低,受力不均匀,整体性和变形能力均较差,同时用钢量差别不大; ②正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架的基本周期比较接近,正放抽空四角锥网架体系的前9阶自振周期均比正放四角锥网架体系的大; ③正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架两种体系的振型均以竖向振型为主,但正放抽空四角锥网架3~9振型均为抽空部分杆件的局部振动,在高振型情况下易产生局部破坏而引起结构整体破坏,不利于抗震。 ④抗震设防烈度为6,7度时,网架杆件控制内力的主导组合是1.2静+1.4活和1.2静+1.4风;抗震设防烈度8,9度时,网架杆件控制内力的主导组合是1.2静+1.0地震。 ⑤节点形式对网架结构的受力性能影响不大,故在结构节点选型时可仅考虑施工因素,一般因螺栓球节点施工方便,质量有保证,采用较多。


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