论文部分内容阅读
型钢混凝土桁架转换层由于其承载力高,利于施工,抗震性能优良等特点,越来越多的为各个工程所采用。对于此类建筑物,由于转换层的跨度大,在竖向荷载作用下,将会产生较大的荷载效应。同时桁架与结构其他构件不同的边界约束条件会对桁架结构的受力产生较大影响。本文以贵州省委办公大楼为背景,利用有限元分析软件ANSYS建立了带有型钢混凝土桁架转换层的结构有限元分析模型,针对工程中的连接、构造和施工影响等相关因素进行了有限元模型的对比分析,明确各因素对桁架受力的影响。同时结合工程施工阶段的监控数据,分析了桁架在此工程中受力状态的成因,判别其正常使用阶段的受力情况。主要内容和结论如下:(1)利用有限元软件ANSYS建立了背景工程的结构有限元分析模型,对型钢混凝土转换层桁架的受力影响因素进行了分析。主要进行了钢骨延伸、侧向连接梁、下部支撑、楼面布置、起拱和拉杆削弱等方面对桁架受力影响的研究,结果表明其受力情况不同于普通的桁架的受力,而与相关结构构件的布置和连接有较大的关系。(2)对结构在工程施工期间的监控数据进行了分析,结合桁架的影响因素就结构在施工阶段所形成受力状态的成因作了初步的判断,明确了施工期间对桁架受力所起主要作用的各个因素:桁架起拱,下部支承约束和桁架拉杆卸载是引起桁架吊杆结构受力较小和拱结构受力较大的主要原因;引起桁架施工过程中形成大部分构件受压的主要原因在于结构施工过程中荷载分布与设计存在差异导致基础的沉降过程出现不协同一致的沉降差状况,带来上部桁架两侧筒体结构向中部倾斜,使得桁架在承担上部荷载的同时水平方向上受到挤压。(3)模型在考虑相关受力影响因素以后计算结果与施工中桁架受力的形式和发展趋势上较原模型更为接近,映证了施工监控数据,较好地解释了桁架施工状态的成因,反映了实际情况下各构件的受力状态,为准确地判断工程在正常投入使用后的受力变形情况奠定了基础。(4)在考虑影响受力因素的结构有限元模型基础上,进行了结构正常使用状态下的静力分析,模态分析以及地震作用反应谱分析,明确了结构在施工过程中形成的受力形式未对型钢混凝土转换层桁架以及整个结构的受力构成较大影响,结构受力正常,满足设计要求。