[發(fā)明專(zhuān)利]一種多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211027959.5
• 申請(qǐng)日: 2022-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115329437A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒紹云;曹和平;李智芳;鄭小慶;陳玲;吳瑜錕;胡秀杰;郭鋒;姚元朝;方程;古承城
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13;E04C3/11;E04B1/36;E04B1/342;G06F119/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;陶洪

一種多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法，涉及建筑施工領(lǐng)域。多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法包括以下步驟：對(duì)多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的桁架進(jìn)行選型；根據(jù)多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的下部支承結(jié)構(gòu)的布置情況設(shè)置屋蓋支座；對(duì)屋蓋支座形式進(jìn)行選擇；對(duì)屋蓋支座剛度進(jìn)行選擇；對(duì)屋蓋豎向變形進(jìn)行控制；對(duì)屋蓋的構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行控制。本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嗨罂缍蠕摻Y(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法能夠保證屋蓋的大跨部位豎向變形控制在理想范圍，從而實(shí)現(xiàn)既對(duì)屋蓋支座水平反力起到削峰填谷的效應(yīng)使屋蓋支座水平反力趨于均衡，又能保證屋蓋的豎向變形滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，并降低了屋蓋支座處混凝土受拉程度和支承混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及建筑施工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，高鐵站房、體育館、展覽館、機(jī)場(chǎng)航站樓等大型公共建筑的興建也獲得了很大的發(fā)展，在這些重大的、特別是標(biāo)志性的工程中無(wú)不見(jiàn)到大跨甚至超長(zhǎng)大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的身影。

超長(zhǎng)大跨鋼結(jié)構(gòu)屋蓋在大跨周邊支座處存在變形協(xié)調(diào)的問(wèn)題且對(duì)溫度荷載敏感，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常采用滑動(dòng)支座對(duì)變形協(xié)調(diào)內(nèi)力及溫度內(nèi)力進(jìn)行釋放。大跨部位的豎向變形及支座反力與屋蓋支座剛度直接相關(guān)，采用滑動(dòng)支座將使屋蓋大跨、大懸挑部位的豎向變形難以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。采用固定支座盡管可以理想地控制屋蓋大跨及大懸挑部位的的豎向變形，又會(huì)使支座水平反力巨大且不均勻，造成結(jié)構(gòu)局部受力過(guò)大，對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力極為不利。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法，其能夠保證屋蓋的大跨部位豎向變形控制在理想范圍，從而實(shí)現(xiàn)既對(duì)屋蓋支座水平反力起到削峰填谷的效應(yīng)使屋蓋支座水平反力趨于均衡，又能保證屋蓋的豎向變形滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，并降低了屋蓋支座處混凝土受拉程度和支承混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。

本申請(qǐng)的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嗨罂缍蠕摻Y(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形及支座反力控制方法，其包括以下步驟：

對(duì)多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的桁架進(jìn)行選型；根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的桁架布置及受荷情況進(jìn)行選型；

對(duì)多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的屋蓋支座及屋蓋構(gòu)件布置進(jìn)行優(yōu)化；根據(jù)多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的下部支承結(jié)構(gòu)的布置情況設(shè)置屋蓋支座，對(duì)多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋按單體模型進(jìn)行計(jì)算分析，根據(jù)屋蓋大跨部位的變形情況調(diào)整桁架的高度、桁架桿件布置和桁架桿件截面大小使屋蓋大跨部位的變形控制在合理預(yù)設(shè)范圍；

對(duì)屋蓋支座形式進(jìn)行選擇；采用多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的整體模型進(jìn)行分析，根據(jù)屋蓋支座受力及屋蓋豎向變形分析結(jié)果調(diào)整屋蓋支座的參數(shù)；

對(duì)屋蓋支座剛度進(jìn)行選擇；設(shè)置變剛度支座作為屋蓋支座，屋蓋支座根據(jù)不同受力部位設(shè)置不同的初始剛度，當(dāng)屋蓋支座的水平反力大于其初始剛度對(duì)應(yīng)的承載力時(shí)使屋蓋支座發(fā)生水平位移，并使屋蓋支座的剛度隨水位位移量線性增加，將超過(guò)屋蓋支座承載力的水平力通過(guò)與屋蓋支座相連的構(gòu)件向其它屋蓋支座進(jìn)行傳遞和擴(kuò)散；

對(duì)屋蓋豎向變形進(jìn)行控制；對(duì)屋蓋支座初始剛度逐個(gè)進(jìn)行調(diào)整和試算，使屋蓋支座的水平反力和豎向變形在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)最小以維持動(dòng)態(tài)平衡，重復(fù)此步驟直至全部屋蓋支座的初始剛度調(diào)整完成，得到整體計(jì)算模型；

對(duì)屋蓋的構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行控制；采用設(shè)置了變剛度支座的多塔大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的整體模型進(jìn)行計(jì)算，得到屋蓋桁架上弦桿、下弦桿、腹桿和與屋蓋支座相連桿件的截面應(yīng)力比范圍。

在一些可選的實(shí)施方案中，變剛度支座為球型鉸支座。

在一些可選的實(shí)施方案中，屋蓋支座的初始剛度在2kN/mm以上。

在一些可選的實(shí)施方案中，對(duì)屋蓋支座初始剛度逐個(gè)進(jìn)行調(diào)整和試算，使屋蓋支座的水平反力在800kN以下。