某商业中心屋面复杂网架结构分析.pdfVIP

第33卷第 3期 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 Vo1．33No．3 2012年 6月 JournalofNoahChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower Jun．2012 文章编号：1002—5634(2012)03—0044—03 某商业中心屋面复杂网架结构分析 江世 茹 ，张 斌 (西安建筑科技大学，陕西 西安 710055) 摘 要 ：某商业中心屋面 网架结构空间几何造型复杂 ，跨度和局部悬挑都较大，并且限制 网架厚度 ．采用 SAP2000结构分析软件对该屋面网架结构进行了有限元分析，通过对结构的模态分析得到了结构的振型和 自 振周期 ，又对结构进行 了反应谱分析从而得到了结构的基底剪力和倾覆力矩 ，通过内力计算得 出了杆件截面 并做出了优化．对支座采取 了构造措施 ，使用橡胶支座和滑动支座 ，达到了更好地释放温度应力的效果． 关键词 ：网架结构 ；网格 ；网架厚度 ；结构分析 ；内力计算 随着我 国经济建设的快速发展 ，人们需要 的建 要求 ，网架厚度取 2．1m，接地处厚度取 1m． 筑空间也在不断增大．空间网格结构在近年发展迅 由于网架较为复杂，首先采用 AutoCAD进行三 速 ，网架结构作为 网格结构 的一种 ，以较好的适用 维建模．初步模型的接地端与顶部交接处较为粗略， 性、安全性和经济性得到 了较快的发展和广泛的应 剖面为折线，进行到后续的计算时，在接地端和顶端 用…．笔者 以某商业 中心屋面 网架结构为研究对 交界处出现了应力集 中，对结果产生了不利影响．后 象，从该网架的结构形式、结构分析及设计等方面进 经多次调整模型，把接地端与顶面交接处改为单曲 行了研究． 面，计算结果得到很大改善．最后的CAD三维模型 如图 1所示． 1 工程结构 某商业活动中心屋面平面轮廓为不规则 曲线． ’ II111m l 建筑外面上宽下窄，为四层框架结构 ，主体结构高度 为28m．屋面距主体结构屋面 8m，由35根混凝土 柱与主体结构连接 ，一端接地 ，最大悬挑距离 17m． 1 ’ 屋面水平投影长度方 向的最长距离为 140m，宽度 方向的最长距离为 47m，最小距离为 34m．由于接 图 1 CAD三维模型 地部分周围有行人通过 ，建筑要求不影响视觉效果 ， 接地部分结构宽度不能大于 1m，而顶部 由于要包 2 结构分析 建筑外板，顶部结构厚度不能大于 2．4m． 2．1 荷载取值 该工程采用双层 网架形式 ．网架由正放 四角 上弦恒荷载主要考虑屋面板 自重，根据建筑提 锥和部分三角锥的网格组成 ，正放四角锥 网架是 由 供的材料 ，取0．3kN／m ．下弦恒荷载主要考虑吊顶 倒置的四角锥体为组成单元 ，锥底 的四边为网架上 荷载和灯的自重 ，取0．5kN／m ． 弦杆 ，锥棱为腹杆 ，各锥顶相连即为下弦杆．网格划 活荷载主要考虑雪荷载以及安装时安装人员的 分为2．1m×2．1m，1．5m ×1．5m两种．由于建筑 自重 ，取 0．5kN／m ． 收稿 日期 ：2012—03—19 基金项 目：国家 自然科学基金面上项 目． 作者简介 ：江世茹 (1987一)，男，河北邢台人 ，硕士研究生 ，主要从事空间网格结构方面的研究