大跨度钢管桁架抗风试验研究及压杆稳定分析

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目前采用相贯节点圆钢管桁架结构的大跨度屋盖已广泛的应用于各种大型公共建筑中。由于该结构跨度大、质量轻,使得结构对风荷载的敏感程度大大的提高。因此获取准确的风载资料、进一步完善计算理论,使得设计人员能以更高的精度来计算风对结构的作用显得由为必要;我国现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)没有对相贯节点圆钢管桁架结构中的受压杆件稳定分析时采用的长度计算系数做出明确的规定,合理的确定其计算长度系数,使得桁架结构设计即安全又经济,也是需要解决的问题之一。本文结合北戴河车站无站台柱雨棚的风洞试验和结构设计,首先介绍了大气边界层中风的基本特性、我国现行《建筑结构荷载规范》中基本风压和体型系数的确定方法、大跨度敞开型屋盖结构风洞试验方法,其中较详细的比较了同步测量和异步测量的差异,给出了试验结果并探讨了如何对异形结构风荷载体形系数进行估算,以及周边环境对结构风荷载体形系数的影响,总结出敞开形大跨度屋盖的抑风措施,以求能对其它的实际工程具有一定的参考意义。文章还分析了钢结构稳定问题的基本原理,阐述了我对现行《钢结构设计规范》相关条文的理解,总结出了稳定设计需要注意的问题,并给出现行规范中关于桁架受压杆件计算长度系数的规定及其基本假设和理论依据。最后采用SAP2000有限元分析软件,对相贯节点圆钢管空间三角形桁架中受压杆件稳定性能有影响的各因素进行分析、比较,探讨了设计参数和计算长度系数之间的关系,并给出计算长度系数建议值。
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