景觀膜結構荷載工況分析
相關規定在“荷載效應分析”一章主要對景觀膜結構中的鋼結構在靜力、風效應和地震作用下進行了規定,包括荷載工況的選取原則、拱身內力及變形計算、拱腳推力計算、風動力效應計算、抗震驗算原則等。本文我們先就膜結構景觀的荷載工況加以分析:
相關規定中,拱形鋼結構的內力與變形分析應考慮長期荷載、可變荷載及其組合作用,還應根據具體情況考慮施工安裝荷載、地震、支座沉降和溫度變化等作用。對于風荷載、雪荷載等可變荷載,既要考慮其在拱軸線平面內的相對不利分布,又要考慮其在拱平面外可能產生的不利影響。拱型鋼結構在全跨荷載作用下通常具有較高的剛度和承載力,而在半跨荷載作用下則相對較低,因此在設計時應考慮荷載分布的不對稱性。由于曲線拱軸線的特點,應重視局部雪荷載的積累。
此外,進行拱形鋼結構靜力分析時,支座位移和溫度荷載對拱的內力和變形影響較大,格外是支座剛接拱不可忽視。以景觀膜結構的拱形截面(H×B×Tr×Tw=2000mm×1500mm×26mm×26mm)無鉸鋼拱為例,跨度75m,較高溫度為30°,變化矢跨比f/L=0.1~0.5,觀察升溫對拱內軸壓應力、較大彎曲應力以及拱頂豎向變形的影響,由計算結果可以看到,對于小矢跨比(0.1時)的鋼拱,升溫作用下結構的變形較難釋放,所以產生了較大的附加應力,其中彎曲應力的影響較大(約60MPa),較大彎矩在固支拱腳處;隨著矢跨比的增加,結構釋放溫度變形的能力提高,溫度應力速度減小,矢跨比大于0.3,溫度應力變化緩慢;升溫引起的拱頂豎向變形的變化規律類似,也隨矢跨比的増大而減小。由于鉸拱是靜定結構,因此對景觀膜結構支座位移和溫度變形具有良好的適應性,可應用在基礎條件較差的情況。
上一條: 膜結構看臺施工段的相關思路
下一條: 膜結構看臺加固設計與施工