弦支穹頂結(jié)構(gòu)抗火反應(yīng)分析.pdf

1、弦支穹頂結(jié)構(gòu)是將張拉整體、索穹頂?shù)热嵝越Y(jié)構(gòu)和單層網(wǎng)殼相結(jié)合而形成的一種剛?cè)峤Y(jié)合的新型空間結(jié)構(gòu)體系。比單層網(wǎng)殼具有更高的剛度和穩(wěn)定性；比雙層網(wǎng)殼造型美觀，節(jié)約空間；比索穹頂?shù)氖┕み^程更加簡單和容易控制。弦支穹頂可以更加經(jīng)濟合理、新穎美觀地跨越更大的跨度。本文以我校奧運會羽毛球館弦支穹頂主體結(jié)構(gòu)為原型，利用ANSYS軟件，針對超大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)進行不同情況下抗火反應(yīng)非線性有限元分析。 本文通過模擬預(yù)測實際火災(zāi)特性，采用有限元彈塑性

2、分析方法對結(jié)構(gòu)進行熱-結(jié)構(gòu)耦合計算，模擬了不同溫度下結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)，從而仿真了弦支穹頂結(jié)構(gòu)的火災(zāi)破壞過程，確定了整體結(jié)構(gòu)的抗火極限時間。 本文通過針對不同火災(zāi)發(fā)生位置進行的弦支穹頂結(jié)構(gòu)整體和局部火災(zāi)情況下的抗火反應(yīng)靜力分析，顯示不同時刻結(jié)構(gòu)的變形云圖，比較分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力變化規(guī)律、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形規(guī)律、結(jié)構(gòu)倒塌的原因，根據(jù)索的累積退出工作情況得出整體火災(zāi)情況下，隨著溫度的增加，退出工作的主要是環(huán)向索，而局部火災(zāi)情況下，由于不均勻

3、的變形，退出工作的主要是徑向索。 本文通過對弦支穹頂結(jié)構(gòu)在不同局部火災(zāi)作用下的極限承載力的分析，得出了弦支穹頂結(jié)構(gòu)在大范圍的局部火災(zāi)作用下是非常不利的。而結(jié)構(gòu)在相對較小范圍的火災(zāi)作用下，雖然與半跨(大范圍的局部火災(zāi))火災(zāi)作用下的抗火反應(yīng)特點相似，但其抗火的承載力卻大大增加。 本文通過比較分析矢跨比為1/12、1/10、1/8三種情況下弦支穹頂結(jié)構(gòu)的抗火反應(yīng)得出：矢跨比1/12時的內(nèi)力和位移均比矢跨比1/10，1/8時明顯

4、的增大，雖然矢跨比1/8時的內(nèi)力和位移相對較小，但由于矢跨比的增大，相應(yīng)增加撐桿長度時，會影響其自身的構(gòu)件穩(wěn)定性，也不會提高抗火極限承載力。而在結(jié)構(gòu)位移相對較小，結(jié)構(gòu)有一定承載力的情況下，當(dāng)溫度達500℃時結(jié)構(gòu)的突然大變形會導(dǎo)致索的再次參與工作。 綜上所述，本文針對超大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)，研究了不同火災(zāi)發(fā)生位置、不同矢跨比對弦支穹頂結(jié)構(gòu)的抗火反應(yīng)的影響，得出了一些對弦支穹頂結(jié)構(gòu)防火設(shè)計有意義的結(jié)論，為弦支穹頂結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用創(chuàng)造更堅