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大跨单层异形钢网壳整体稳定承载力分析
来源:zqlianyi.cn | 作者:pro212038 | 发布时间: 2021-10-14 | 3738 次浏览 | 分享到:
周口店遗址第一地点(猿人洞)保护建筑工程为文物保护设施建筑,为保护北京人遗址猿人洞免受雨雪等灾害,在猿人洞上方建设大跨度保护棚,建筑外形由周边山体等高线回归后得到,为不规则空间曲面。主体结构为大跨度单层钢结构,在主体结构上下设叶片,上叶片局部做种植槽,种植攀爬植物,下叶片用玻璃钢模拟山体造型;植物长成后,将使工程的内外皆融入遗址环境之中,隐伏于树木掩映之下,使其与遗址浑然天成,最终达到建筑本身融入周围环境,恢复猿人洞数万年前形态的设计理念。

9 mm4。由欧拉公式(1)进行反算:

计算式|肇庆联亿钢结构-肇庆钢结构-广东钢结构

(1)

可得到本工程典型构件的面外计算长度系数μ为1.11,按JGJ 7—2010第5.1.2条规定,选取面外计算长度系数为1.6是完全满足本单层异形钢网壳的设计要求的。


5 结束语


周口店遗址第一地点(猿人洞)保护建筑工程主体结构为大跨度单层异形钢网壳结构,其静力稳定性和动力稳定性是本工程设计的重点课题。通过ANSYS软件三维双重非线性极限承载力分析方法,圆满解决了这一难题。对典型构件施加单位力并进行特征值分析以得到构件的弹性屈曲荷载,通过欧拉公式反算得到了构件的面外计算长度系数,为用常规软件进行结构分析提供了取值依据。


1)本工程单层异形钢网壳为大跨度复杂空间结构,由于其结构本身高低起伏变化,为非理想壳体,经分析发现,其整体稳定极限承载力对缺陷分布形式及缺陷幅值不敏感,按JGJ 7—2010规定选用一阶屈曲模态分布形式并按斜向跨度的1/300对结构施加初始缺陷可以满足设计要求。


2)本工程稳定极限承载力对边界条件比较敏感,为保证结构的整体稳定性应选择铰接支座,且在设计时应重点关注基础的抗推能力。


3)由于本工程为非理想单层壳体,杆件本身的缺陷对整体稳定极限承载力影响很小,为方便计算可仅考虑结构的整体初始缺陷。


4)荷载-位移全过程曲线表明,本工程单层异形钢网壳的整体稳定安全系数为3.58,满足JGJ 7—2010的要求,结构整体稳定性能有保证。


5)用ANSYS软件进行了结构动力稳定性能分析,本工程动力稳定性能比较好,结构动力失稳时的地震动幅值可达到0.8g


6)用欧拉公式反算得到了典型构件的面外计算长度系数,表明按JGJ 7—2010选取面外计算长度系数为1.6完全满足结构设计要求。


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