蒙皮桁架結(jié)構性能分析及天津大劇院施工技術研究.pdf

1、因為鋼結(jié)構自身的優(yōu)越性使其在工程中得到合理、廣泛的應用。隨著土木工程技術水平迅速提高,大懸挑、大跨度以及復雜鋼結(jié)構成為了空間結(jié)構界的熱點。本文以天津大劇院屋蓋鋼結(jié)構為工程背景,針對在天津大劇院鋼結(jié)構工程中存在的設計與施工安裝中的最為關鍵的技術難點展開研究。
　　天津大劇院利用了巨型空間桁架外包鋼板的方法,從而減少懸挑端撓度,其鋼板的蒙皮效應主要利用了蒙皮板在面內(nèi)的抗剪和抗拉效應,提高結(jié)構性能。本文在總結(jié)前人研究的基礎上,總結(jié)蒙皮效

2、應的概念、理論,利用有限元軟件分析無板桁架、平板桁架、波紋板桁架對結(jié)構撓度、應力等的貢獻,比較平板與波紋板作為蒙皮發(fā)揮面內(nèi)效應的效果。
　　分析得出覆蓋鋼板的桁架能很好地改善結(jié)構的性能,提高承載能力。鋼板蒙皮效應通過承受面內(nèi)應力作用對結(jié)構作貢獻,而對平面外的桿單元作用不大。當桁架結(jié)構因承受豎向力而發(fā)生豎向變形時,需要利用板面內(nèi)的抗拉能力抵抗桁架的豎向變形,平板桁架對桁架豎向撓度的控制要優(yōu)于波紋板桁架,這也反映了波紋板在沿著波紋方向

3、的剛度比較弱的特點。
　　天津大劇院屋蓋下有一百多個不同類型的支座,大量桁架的非連續(xù)性,在這種約束不均勻條件下,本文給出結(jié)構在施工過程中的變形預調(diào)值,并模擬施工過程的支撐拆除順序,分析在支撐拆除過程中,懸挑端變形及結(jié)構內(nèi)力變化。通過對支撐進行驗算,得出在結(jié)構卸載時,本工程采用的支撐架,可以滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求。
　　最后,介紹了焊接溫度場和焊接基本原理,并以此作為基礎分析天津大劇院鋼屋蓋焊接。歸納了天津大劇院鋼屋蓋現(xiàn)