本文關(guān)鍵詞：空間管桁架結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)與地震作用分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空間大跨結(jié)構(gòu)的發(fā)展是衡量一個(gè)國家建筑科技水平的重要標(biāo)志,廣泛應(yīng)用于體育場館、會展中心等公共建筑。大跨空間結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境中經(jīng)歷一年四季的寒暑變化,溫度作用在結(jié)構(gòu)中普遍存在。溫度對結(jié)構(gòu)物的作用體現(xiàn)在變形和應(yīng)力兩個(gè)方面。為了滿足使用要求,結(jié)構(gòu)跨度越大,結(jié)構(gòu)形式越復(fù)雜,溫度作用的影響越突出�！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)8.1.5規(guī)定單層房屋和露天結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長度(伸縮縫的間距)對露天結(jié)構(gòu)縱向溫度區(qū)段不超過120m,可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響,否則要考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響。 本文以西寧海湖體育中心體育場空間管桁架大跨懸挑屋蓋為工程背景,首先總結(jié)溫度應(yīng)力溫度變形的算法和動(dòng)力時(shí)程分析的計(jì)算原理,其次分析了溫度效應(yīng)對屋蓋結(jié)構(gòu)的影響,最后驗(yàn)算了多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。 本文主要采用ANSYS模擬與現(xiàn)場健康監(jiān)測相結(jié)合的方法對溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了分析。在分析溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)受力和位移影響時(shí)分三種狀況,分別是在承載能力極限狀態(tài)下、在正常使用極限狀態(tài)下和結(jié)構(gòu)正常使用條件下。在承載能力極限狀態(tài)下分七種工況討論其中四組含溫度效應(yīng)三組不含溫度,在正常使用極限狀態(tài)下分五種工況討論其中兩組含溫度三組不含溫度,在正常使用狀態(tài)下結(jié)合現(xiàn)場所做的結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分四種工況討論。采用動(dòng)力時(shí)程輸入EL-centro波模擬結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的動(dòng)力響應(yīng),分析了關(guān)鍵桿件和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)程響應(yīng)。 本文主要得到結(jié)論有(1)承載能力極限狀態(tài)下,溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的主受力桿件(撐桿、上弦桿、腹桿、下弦桿)影響較小,對結(jié)構(gòu)的次要受力桿件(連桿、環(huán)桿)影響大；(2)在正常使用極限狀態(tài)下,溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移(懸挑點(diǎn))影響較大,Z向和Y向影響較X向位移更明顯；(3)在正常使用條件下,溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不同桿件應(yīng)力影響復(fù)雜,結(jié)構(gòu)在正常使用狀況下活荷載自由多變,較難評估溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)受力桿件的影響規(guī)律；(4)在多遇地震多用下,結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位移和桿件應(yīng)力較自重作用下增幅不大,分別為1.16倍和1.09倍,結(jié)構(gòu)有很富裕的抗力儲備,符合設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：鋼結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu) 管桁架結(jié)構(gòu) 溫度場 溫度作用 健康監(jiān)測 時(shí)程分析
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU311
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 溫度效用國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 多維地震分析方法綜述15-17
• 1.3.1 多維抗震分析的反應(yīng)譜方法15-16
• 1.3.2 多維抗震分析的時(shí)程法16
• 1.3.3 多維抗震分析的推到分析法16-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容17-18
• 第2章 溫度效應(yīng)的計(jì)算理論18-28
• 2.1 溫度作用分類18-19
• 2.2 溫度場19-20
• 2.3 熱傳導(dǎo)20-22
• 2.4 熱應(yīng)力22-27
• 2.4.1 熱彈性基本方程23-25
• 2.4.2 熱彈性問題的解析解25-26
• 2.4.3 熱彈性問題的近似解26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 地震作用時(shí)程分析理論28-33
• 3.1 概述28-29
• 3.2 運(yùn)動(dòng)方程29
• 3.3 時(shí)間積分算法29-31
• 3.4 集中質(zhì)量矩陣及阻尼矩陣31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 空間管桁架結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)分析33-63
• 4.1 工程概況33-34
• 4.2 有限元建模34
• 4.3 荷載取值及荷載組合34-35
• 4.3.1 荷載的取值34
• 4.3.2 荷載工況組合34-35
• 4.4 計(jì)算結(jié)果及分析35-49
• 4.4.1 承載力極限狀態(tài)應(yīng)力云圖35-39
• 4.4.2 關(guān)鍵桿件應(yīng)力分析39-46
• 4.4.3 正常使用極限狀態(tài)分析46-49
• 4.5 西寧體育場健康監(jiān)測49-53
• 4.5.1 方案設(shè)計(jì)原則49
• 4.5.2 監(jiān)測內(nèi)容49-53
• 4.5.3 監(jiān)測流程53
• 4.6 監(jiān)測數(shù)據(jù)及模擬分析53-62
• 4.6.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)53-60
• 4.6.2 模擬分析60-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 第5章 空間管桁架結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析63-71
• 5.1 地震波及其調(diào)幅63-65
• 5.2 模態(tài)分析65-66
• 5.3 多遇地震結(jié)構(gòu)的響應(yīng)66-70
• 5.3.1 節(jié)點(diǎn)位移的響應(yīng)66-68
• 5.3.2 關(guān)鍵桿件應(yīng)力的響應(yīng)68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論與展望71-72
• 結(jié)論71
• 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：367342