日照作用对超长高层建筑结构的影响

研究了在日照温差作用下超长高层建筑结构的温度效应计算问题。在分析日照辐射作用特点的基础上 ,设计出日照温差作用温度计算工况 ,给出了日照温差作用温度计算工况参数。利用大型有限元结构分析软件 ,对郑州第二长途电信枢纽工程主体结构在日照温差作用下的整体温度变形和温度内力或应力进行了计算和分析 ,给出结构整体变形特点以及结构不同构件在日照温差作用下温度内力或应力的数值变化范围和分布规律 ,计算结果为工程设计和施工提供了参考。     

上海中心大厦日照温差效应分析

计算了上海地区施工历时较长的超高层混合结构上海中心大厦在施工阶段的温度作用:季节温差和日照温差,给出温度作用的两种工况和构件计算温度,考虑太阳的照射角度、日照时间及构件之间的遮挡情况,选取合理的日照温差作用范围,选用考虑重力二阶效应的有限元分析软件模型,分析结构在两种工况下代表位置处的整体变形特点和伸臂构件的受力情况,并比较两种工况下的结构效应。结果表明:日照温差作用对结构影响较大,结构在两种工况下竖向位移较大,季节温差作用下水平位移很小,日照温差下水平层间位移角相对较大;日照温差工况下,向阳面位置处相邻竖向构件相差较大,由于竖向构件的差异变形和结构整体弯曲效应,使得伸臂在此工况下的内力较季节温差有很大差别。     

网壳在温度变化下的静力分析

通过对空间网壳结构在温度变化下的有限元数值计算,本文采用子空间迭代法系统研究了网壳杆件在不同温度场作用下不同矢跨比球面网壳的变形和受力性能。结果表明日照温差减小了支座水平推力,但对杆件内力影响较大。     

中国建筑千米级摩天大楼温度效应研究

计算了中国建筑千米级摩天大楼在施工阶段和使用阶段的温度作用效应,考虑日照温差、季节温差、内部空调作用及垂直温度递减影响,给出四种温度作用工况的计算温度值,选用MIDAS/Gen和YJK两种有限元分析软件,分析结构在四种工况下典型位置处的温度变形特点和主要构件的温度内力情况,并比较四种工况下的结构温度效应的规律和大小。分析结果表明,日照作用对结构变形影响最大,内部空调作用影响次之,季节温差及垂直温度递减的影响较小;日照作用使结构向阳部分构件产生较大的拉力,结构加强层附近构件温度内力会明显增加;使用阶段由于内部空调作用的影响,内部与外部的温差会使外围构件产生一定的拉应力。     

温度作用对大跨度钢结构天桥设计的影响

本文以广州某地区有轨电车近端钢桁架天桥工程为例,为研究温度作用对钢桁架天桥结构的影响,采用MIDAS Gen软件对结构进行有限元计算,并通过对恒、活、风与温度组合工况作用下内力和位移的分析,对比得出温度作用对杆件应力、变形和支座内力的影响,对同类钢桁架天桥结构工程具有指导作用。     

高层建筑结构日照温差效应研究进展

介绍了日照温差的特点、影响因素及计算方法,总结了近年来国内一些工程在考虑日照温差效应时的做法:包括气象参数及环境温度的取值、露天日照条件下钢构件的温度试验、考虑日照效应的荷载组合、连体钢结构合拢温度的确定、太阳照射幅度分析、温差引起的变形和内力分析、目前通用设计分析软件MIDAS/GEN、ETABS等对高层建筑结构日照温差效应分析结果的比较,以及施工阶段对日照温差效应的模拟、监测及应对措施等。     

某支架结构温度作用研究

根据空冷凝汽器支架结构温度荷载的特点,设计了三种温度计算工况,采用SAP2000程序计算了空冷支架结构温度效应,给出了结构构件内力变化范围及规律。为了协调温度与地震作用的矛盾,提出了三种设计对策,从而减少结构及其上部设备的破坏。     

温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形影响的探讨

温度作用会引起大跨度钢结构构件强度和刚度的变化,以广州某演艺中心体育场馆大跨度钢屋盖为工程背景,建立了大跨度钢屋盖有限元分析模型,对不同荷载工况下钢屋盖杆件应力和关键节点位移进行了对比分析,重点研究了温度作用对钢屋盖应力和变形的影响,结果表明,温度作用对于钢屋盖支座附近杆件以及下弦杆应力的影响最大,在内力设计时应引起重视,而对其他位置杆件应力影响相对较小;温度作用对于钢屋盖支座处节点水平向位移影响较大,负温差会增大桁架跨中竖向挠度,而正温差对于桁架跨中竖向挠度则有所减小。温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形的影响规律可供同类工程温度分析参考。     

空气冷凝汽器支架结构体系动力特性测试

对四个不同电厂的空气冷凝汽器支架结构体系进行了现场动力特性测试,通过功率谱和传递函数分析,获得不同结构形式的空气冷凝汽器支架结构的实际动力特性参数,并对实测结构进行有限元模态分析,对比实测结果和理论分析结果,该类结构以空间扭转振动为基本振型。由于结构沿竖向质量和刚度分布不均,造成了钢筋混凝土管柱和钢桁架平台底面连接处以及钢桁架平台顶面与A型架连接处成为结构的薄弱部位,设计时应予以加强。     

福州海峡国际会展中心温度应力研究

为了分析温度变化对大型空间结构的影响,根据实测的福州气象资料,采用有限元分析软件ABAQUS分别计算了福州海峡国际会展中心在夏季、冬季温度作用下支撑钢屋盖的混凝土柱、管桁架的不利响应,以及钢屋盖整体变形响应。计算结果表明,会展中心在温差20℃作用下,支撑钢屋盖的混凝土柱所受压应力与重力工况下的混凝土柱所受压应力相比,提高了约21%;温度应力除了对个别构件的应力影响较大,一般影响大约在10%左右;温度应力对结构的变形影响较小,大约在4%左右。本文的分析结果对大跨空间结构的温度应力分析提供了有益的借鉴。     

极端温差对超长高层建筑的影响

探讨了极端温差对超长高层建筑结构的影响问题。通过历史统计数据设计了作用在超长高层建筑结构上的极端温差工况 ,以典型超长高层建筑实际工程为例 ,采用有限元方法 ,建立了接近工程原型的有限元模型 ,计算得出该建筑整体结构和各种构件的温度效应 ,从中总结出温度变形、温度内力或应力的大小范围及分布规律 ,计算结果可为工程技术人员在设计和施工中考虑极端温度效应提供依据。     

国家体育场大跨度钢结构温度场分析与合拢温度研究

结合国家体育场工程,对温度差异引起桁架结构的内力效应、太阳辐射吸收系数ρ的影响因素以及降低太阳辐射温升的措施进行了分析。通过分析统计得到结构各区域箱形构件的太阳辐射照度,合理地确定了温度场计算采用的各种参数及室内外风速及相应的热传导计算边界条件。采用有限元法计算了箱形构件各表面的辐射温度与构件的平均辐射温升,从而确定了“鸟巢”结构各区域内构件的辐射温度。明确提出大跨度屋盖结构的合拢与合拢温度要求,并根据历史气象温度记录与变化趋势、太阳辐射温升、结构设计的合理性以及结构施工的实际进程,综合确定在大跨度钢结构设计时采用的合拢温度与最大正、负温差。     

银川火车站跨线钢结构天桥温度效应分析

均匀的温度场变化会对超静定结构产生不利影响,被约束结构在温度作用下会发生变形并产生内力。本文研究银川火车站跨线钢结构天桥网架在外界温度应力场作用下产生的内力和变形对网架的影响,利用Midas Civil有限元软件对该网架进行静力和温度应力计算,通过结果分析,总结温度应力场对网架结构的影响。     

高大空间火灾空气升温条件下整体网架抗火性能分析

为了研究网架在高大空间火灾空气升温条件下的抗火性能,结合某正放四角锥网架,采用有限元方法对网架在高大空间温度场下的抗火性能进行模拟分析。火源中心分别选择了3种不同位置对结构进行温度场划分和抗火分析。确定网架结构的耐火极限准则,得到不同工况下结构的极限抗火时间;研究不同工况下结构的内力、位移等响应变化过程及分布规律;同时对比分析各工况下网架结构抗火性能的差异。     

超长变电构架结构温度效应分析研究

建立了不设温度缝的超长变电构架结构的整体有限元模型;针对不同类型温度荷载的特点,选取了两种典型的温度计算工况;分别利用大型通用有限元分析软件ANSYS和STAAD,计算得出了超长变电构架结构温度效应;给出了结构中各类型构件(端撑、人字柱、桁架梁)的温度应力变化范围及分布规律、结构整体变形特点、人字柱及桁架梁的温度变形值和分布规律;通过对结构温度效应值及其规律的分析研究,得出了一些对设计超长变电构架结构有意义的结论。     

基于有限元的分层空间桁架法计算精度分析

通过分析分层空间桁架法与有限元法之间的计算差别来讨论分层空间桁架法的计算精度;对某电视塔分别用分层空间桁架法及有限元法在相同荷载条件下进行计算,认为有限元方法为精确解,并以此来分析分层空间桁架法的计算结果。分析结果如下:分层空间桁架法在结构截面形状及截面尺寸没有突变时误差较小,内力及位移计算误差基本可以控制在20%以内,内力较小的斜撑计算误差较大,但不影响设计,截面形状及截面尺寸发生突变时斜撑内力及层间侧移计算误差可达50%以上,此时分层空间桁架法不适用;在上下分布较为均匀的实际结构中,分层空间桁架法误差较小,可以用于结构初步设计以及与有限元计算结果相互校核。     

支座约束条件对网架结构影响的分析

结合北京科技大学体育馆屋顶网架结构设计,采用有限元理论,用ANSYS软件进行分析,主要研究了在不同支座约束条件下结构的静力特性和动力特性,并采用反映谱法和时程法对结构在地震作用下的杆件内力变化进行分析对比。     

超长高层建筑在昼夜温差作用下的温度问题研究

研究了超长高层建筑在昼夜温差作用下的温度效应问题。根据昼夜更替造成的结构温度变化特点 ,采用线性分布法计算温度荷载 ,利用大型有限元分析软件 ,对郑州第二长途电信枢纽工程主体结构的整体温度效应进行了计算和分析 ,给出结构整体变形特点 ,以及结构不同构件在昼夜温差工况作用下温度内力或应力的数值范围和分布规律 ;通过与季节性降温工况作用下的超长高层建筑物温度效应对比 ,分析了不同工况引起超长高层建筑物温度效应差异的原因 ,总结了昼夜温差给建筑物带来的不利影响 ,所得结果可为该工程设计和施工提供参考。