大跨度干煤棚三心圆柱面网架结构设计优化论文_肖希

中煤科工集团北京华宇工程有限公司 河南平顶山 467002

摘要:基于三芯圆柱壳结构的几何关系,得到了工程设计公式和选择比较方法。根据主节点荷载计算,在应力分析基本条件下,将三心圆筒顶线简化为普通钢拱,证明三心圆柱壳边应力机制与门框刚构体相似。本文主要介绍了大跨度干煤棚三心圆柱面网架的结构选型、结构优化设计,对其中需要考虑的问题进行了较为详细的分析,并建立多个计算模型,比照不同网架厚度对结构的影响,试算出最优的结构几何参数,可为类似工程提供借鉴。

关键词:大跨度干煤棚;三心圆柱面网架;结构设计优化

前言

近年来,随着我国经济的快速发展,大跨度空间结构在建筑领域得到了广泛的应用。圆柱形网状壳结构因其造型独特、跨度大、空间大、经济效益明显等特点,可用于特殊需要的建筑物。传统的干煤棚结构有平面刚性框架、平面桁架、平面拱结构等。在结构受力方面,这些传统结构以平面结构形式存在,内力大、力不均匀、钢材耗量较大。随着计算机技术的发展,越来越多的干煤利用空间结构,例如空间网框架或网状壳结构。采用空间结构形式不仅减少了干煤棚的重量,减少了投资,而且性能,结构抗震性能,刚度和完整性、耐腐蚀、施工质量、施工速度明显优于平面结构,适用于大跨度干煤棚的结构形式。目前,许多干煤棚项目采用空间结构形式,取得了良好的经济效益。根据已建立的干煤棚,采用网壳具有明显的优势,已成为干煤棚结构的主要结构形式。

图3  网架厚度与用钢量的关系曲线

结语

(1)风荷载是大跨度圆柱干煤棚设计的主要控制荷载。根据风洞试验或类似工程的试验结果,在荷载规范中没有规定其风载系数应选择的参数。

(2)支撑节点的设计和支撑条件是钢网壳设计中的关键问题。计算模型中的支持节点应与所采用的实际支持形式相一致。

(3)三心圆柱面网架的几何参数如跨向网格尺寸、,网格数量,整体结构的厚度的影响下钢材用量影响显著,选择结构时,在达到工艺要求的前提下,尽可能选择经济、合理的几何参数。

参考文献

[1]JGJ61-2003,J258-2003,网壳结构技术规程[S].

[2]尹德钰,等.网壳结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]肖志斌,严慧,裘涛.某发电厂干煤棚网壳结构设计与施工[J].工业建筑,2002,32(12):75-77.

论文作者:肖希

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/27

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