东北林业大学体育馆结构设计分析（word14）

1、啊期末测试论文皑东北林业大学半体育馆结构设癌计分析安学生姓名：半专业班级：鞍201芭3芭级土木工程（白卓越工程师）案二班败指导教师：拜学 院半：熬土木工程学院傲2016年5奥月办东北林业大学敖体育馆结构设邦计分析摘要叭大跨空间结构百是最近三十多靶年来发展最快翱的结构形式。碍世界各国为大胺跨度空间结构八的发展投入了隘大量的研究经巴费。东北林业八大学体育馆建凹成于 201摆0年8月唉，属于大跨空版间结构中的网盎壳结构。在此疤，将对东北林邦业大学体育馆柏进行简要分析般。皑关键词岸办网壳结构，体扒育馆，结构设扳计分析目录摘要TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc10205 1

2、 前言 - -前言疤东北林业大学澳体育馆建成于颁 2010年艾8月, 建筑蔼面积3700罢0平方米扮。袄内部设有游泳熬、健身、乒乓盎球、篮排球、伴轮滑等功能馆唉河容纳500哀0哀人观看比赛。挨该体育馆是目碍前黑龙江省面啊积最大、功能扮最多的综合性俺体育场馆蔼。此场地是学吧校举行重大多拜人会议、篮球暗比赛等的场所跋。 建筑概况邦东北林业大学懊体育馆位于哈敖尔滨市香坊区拜和兴路26号坝，东北林业大摆学院内，隶属肮于东北林业大巴学。建成于2跋010年8月斑,该场馆由哈皑尔滨工业大学肮建筑设计研究挨院设计，建筑伴高度30.6般米。翱 傲 八 胺 图1.1 哎东北林业大学邦体育馆埃 白结构类型及特癌点结

3、构类型翱东北林业大学伴体育馆跋属于网壳结构鞍。网壳结构兼安具杆系和壳体爸的性质。主要安特性是杆件比班较单一,受力摆比较合理,其搬传力特点主要按是通过壳内两昂个方向的拉力吧、压力或剪力阿逐点传力;结背构的刚度大、澳跨越能力大。摆东北林业大学隘体育馆网壳按埃曲线外形的分盎类方法可视为板非典型曲面，哎是由双曲扁网爸壳和球面网壳伴的切割和组成绊形成。按自身阿构造分为双层巴网壳。网壳采案用周边支承的凹方式，它的优稗点在于支承点笆多，传力直接捌，受力均匀。唉 拜 皑 板图1.2 东啊北林业大学体按育馆网壳网壳结构特点版网败壳结构是将杆凹件沿着某个曲凹面有规律的布颁置而组成的空半间结构体系，碍其受力特点与熬

4、薄壳结构类似捌，大部分荷载班是由网壳杆件拜的轴向力承受败。它具有自重矮轻、结构刚度办好等一系列特拌点，不同曲面伴的网壳可提供唉各种新颖的建按筑造型。靶网壳结构的受版力合理，可以艾跨越较大的跨安度，节约钢材版。具有优美的把建筑造型，建翱筑平面上适应奥多种形状，建柏筑外型上可以胺形成多种曲面袄，如球面，双耙向抛物面等，搬还可以通过曲摆面切割和组合隘得到建筑其它绊形体。施工方办便也是网壳的埃优点之一，可稗以用较小的构傲件组成很大的半空间，构件在隘工厂预制，实坝现工业化生产靶，安装简单快哎速，不需大型邦设备。 扮 袄 盎 图哀1.3 东北隘林业大学体育叭馆俯视图荷载分析疤网壳结构主要疤应对使用阶段巴的

5、外荷载（包佰括竖向和水平耙向）进行内力班和位移计算，班对单层网壳通癌常要进行稳定隘性计算，并据吧此进行杆件设绊计。此外，对拌地震、温度变把化、支座沉降捌及施工安装荷柏载，应根据具蔼体情况进行内邦力、位移计算岸。佰体育馆设计过拌程中应考虑风唉荷载、雪荷载巴、地震荷载、百结构自重、场白内重力荷载（按设备自重，观澳众的静载）等跋。同时还要考拜虑作为学校场澳馆东北林业大颁学体育馆经常皑会被作为讲座胺、全校大会、熬文艺演出、演伴唱会等各种情坝况下的综合荷拔载。 荷载种类 风荷载摆东北林业大学按体育馆地处哈袄尔滨市，基本扒风速重现期为胺50年，建筑八设计年限取5盎0年，基本风般压为埃0.55般KN/m埃2

6、百，风压值取基拌本风压1.1邦倍，地面粗糙拜程度为C类（败密集建筑群的八城市市区）。耙风荷载计算中半，顺风向结构颁风效应与横风暗向结构风效应敖均需计算，对奥于大跨度体育稗馆结构分析 懊, 顺风向风版振较横风向风澳振更具有破坏班性。因此，在爸东北林业大学瓣体育馆，顺风伴向结构风效应白占主要地位。扒风荷载的影响扳因素包括风压扮高度变化系数哀，风荷载体型霸系数，风阵系阿数，以及基本啊风压。由于脉皑动风周期较短班，与一些工程绊自振周期接近碍，将是结构产把生动力效应，吧需进行风洞试摆验，试验结果吧按随机振动理皑论计算确定，澳不宜采用与高昂层建筑相同的般风阵计算方法扒。这是因为屋扒盖结构的脉动扳风压除了和

7、风拌速脉动有关外耙，还和流动分耙离、再附、漩版涡脱落等复杂啊流动现象有关百。雪荷载傲东北林业大学百体育馆地处哈版尔滨市，地处奥东北地区，雪叭荷载很大，对半于雪荷载所带颁来的后果必须伴加以考虑。啊体育馆属于大唉跨屋面，对堆颁雪分布情况比八较敏感，并且耙由于屋面积雪隘在风作用下的袄漂移效应，屋半面积雪会呈现把中部大边缘小伴的情况。盎哈尔滨基本雪罢压为0.50埃kN/靶m凹2瓣，结构自重澳根据新规范中版永久作用的范绊围，体育馆的扒永久作用包括岸结构构件、围瓣护结构、面层扮及装饰、固定版设备（主要包巴括：采暖、空凹调及给排水设唉备，电气设备摆，管道、电缆疤及支架等）、俺长期储物的自邦重、土压力、百水压

8、力，以及坝其他需要按永澳久作用考虑的懊荷载。扮计算结构总自扒重时，应根据办各构件的材料爸重度不同将结半构人为地划分艾为多种容易计跋算的基本构件靶，先计算基本板构件的重力，蔼然后叠加得到按结构的总重靶。半 扮荷载计算方法背网壳结构计算疤方法主要包括半连续化的方法靶及离散化的方稗法。连续化的鞍方法主要指将捌网壳比拟成实般体薄壳的拟壳板分析法，属于扳近似方法；离邦散化的方法是佰各类有限元法办，属于精确的耙计算方法。矮空间杆系有限靶元法是以网壳阿结构的各个杆矮件作为基本单叭元，以节点位八移作为基本未绊知量，先对杆胺件单元进行分瓣析建立单元杆爸件内力与位移芭的关系，然后跋再对结构进行稗整体分析。根板据各

9、节点的变案形协调条件和般静力平衡条件蔼建立结构上的埃节点荷载和节拔点位移之间的昂关系，形成结哀构的总刚度矩哎阵和总刚度方靶程。解出各节百点位移值后，翱再由单元杆件芭内力和位移之矮间的关系求出斑杆件内力。胺 网凹壳结构的外荷矮载可按静力等白效的原则将节哀点所辖区域内翱的荷载集中作昂用在该节点上绊。分析双层网埃壳时可假定节瓣点为铰接，杆啊件只承受轴向白力；分析单层按网壳时假定节绊点为刚接，杆把件除承受轴向搬力外，还承受百弯矩、剪力等把。当杆件上作胺用有局部荷载艾时，必须另行氨考虑局部弯曲奥内力的影响。靶对于单个球面巴网壳、圆柱面埃网壳和双曲抛柏物面网壳的风半载体型系数，碍可按建筑结霸构荷载规范八（

10、GB 50版009 一2肮001 ) 鞍取值；对于多癌个连接的球面叭网壳、圆柱面八网壳和双曲抛艾物面网壳，以碍及各种复杂体挨形的网壳结构罢，应根据模型岸风洞试验确定凹风载体型系数哎。 稳定性分析伴网壳的稳定性凹可按考虑几何澳非线性的有限澳元分析方法（翱荷载认一位移蔼全过程分析）艾进行计算，分霸析中可假定材八料保持为线弹埃性。用非线性背理论分析网壳澳稳定性时，一疤般采用空间杆熬系非线性有限盎元法，关键是佰临界荷载的确挨定。单层网壳翱宜采用空间梁岸系有限元法进扒行计算。叭球面网壳的全绊过程分析可按巴满跨均布荷载拌进行，圆柱面版网壳和椭圆抛摆物面网壳宜补矮充考虑半跨活岸荷载分布。进懊行网壳全过程凹分

11、析时应考虑耙初始曲面形状巴的安装偏差影颁响；可采用结爸构的最低屈曲吧模态作为初始办缺陷分布模态肮，其最大计算叭值可按网壳跨板度的1 /3八00 取值。班进行网壳结构按全过程分析求坝得的第一个临啊界点处的荷载鞍值，可作为该扳网壳的极限承翱载力。将极限袄承载力除以系绊数K 后，即柏为按网壳稳定斑性确定的容许奥承载力（标准按值）。抗震分析扮在设防烈度为扒7 度的地区暗，网壳结构可懊不进行竖向抗吧震计算，但必胺须进行水平抗把震计算。在设霸防烈度为8 扳度、9 度地邦区必须进行网笆壳结构水平与霸竖向抗震计算按。皑哈尔滨抗震设唉防烈度为7度稗，把可不进行竖向佰抗震计算奥。颁结构的构造措捌施唉 癌体育馆的杆

12、件白及节点癌体育馆网壳杆邦件为圆钢管，巴圆钢管具有回爸转半径大，截颁面特性无方向蔼性的特点，且巴截面封闭，有盎良好的防腐性斑能。耙 佰体育馆网壳杆办件采用圆管，拜节点采用焊接败空心球节点。笆焊接空心球的半节点的优点是傲传力明确，构版造简单，连接蔼方便，适应性熬强。这种球节哎点适用于连接绊圆管，只要钢懊管切割面垂直摆于轴线，杆件般就能在空心球摆体上自然对中捌。由于球体没扳有方向性，可皑与任意方向的蔼杆件相连，当傲汇交杆件较多颁时，优点更为耙突出。办焊接空心球受啊拉或受压承载败力设计值需计懊算得出，满足罢要求。焊接空艾心球受拉或受昂压承载力取决癌于以下因素，奥空心球的外径邦，外径越大，疤承载力越小

13、，般与空心球相连懊的圆管外径，颁圆管外径越大班，承载力越大蔼，空心球壁厚八，钢材抗拉强败度设计值以及背加肋承载力提八高系数。俺网壳结构的支埃座节点设计应摆保证传力可靠芭连接简单，并暗符合计算假定澳。支座形式包办括固定铰支座摆、弹性支座、癌刚性支座及滚白轴铰支座。蔼 爸 凹 把 瓣 唉 癌 跋图3.1 杆稗件及节点 防火措施摆根据体育馆耐盎火等级确定防肮火极限，防火昂方法主要包括氨防火材料法和把防火保护法。袄防火材料法优蔼点是防火隔热敖性能好、施工版不受钢结构几哀何形体限制，班一般不需要添岸加辅助设施，奥属于现代的先半进防火技术措稗施。防火保护半法包括水喷淋阿系统，充水以盎及彻底屏蔽法板。水喷淋

14、系统斑造价较高，充皑水法在国外被稗广泛使用于空柏心钢管防护。袄彻底屏蔽法是笆用耐火材料组蔼成的构件将钢啊结构彻底屏蔽板，是最经济的埃保护方法。叭东北林大体育跋馆采用防火材挨料法。防腐措施隘钢结构耐腐蚀半性较差，裸露敖的钢结构在大捌气作用下产生败锈蚀。钢结构巴锈蚀后，会使安构件截面变小邦，承载力降低爸，影响结构的哀使用寿命，必邦须采取防腐措矮施。昂1.非金属涂拌料的防腐颁非金属涂料的碍防腐需经过表扳面除锈和涂料凹施工两道工序摆。绊表面除锈的目扮的是彻底清除般构件表面的毛胺刺、铁锈、油败污及其他附着翱物，是构件露澳出银灰色，可袄以增加涂层与唉构件表面的黏昂合和附着力。笆表面除锈方法把有人工除锈，败

15、喷砂除锈，酸白洗和酸洗磷化摆除锈。一般采般取人工除锈的胺方式。2.构造措施百1）网壳的设俺计应便于防锈鞍处理，构造上背应避免出现难傲以油漆及能积凹留湿气和大 按 量灰尘的死挨角或凹槽，闭澳口截面应将杆岸件两端部焊接白封闭。 巴2）现场施工叭焊缝施焊完毕绊后，必须进行靶表面清理和补扮漆，扮3）结构全部捌安装完成之后哎，必须进行全凹面认真的检查肮，对漏漆和损傲伤部分进行 霸补涂和修复，昂防止存在防腐鞍上的弱点。懊千万不要删除唉行尾的分节符扮，此行不会被鞍打印。“结论邦”以前的所有埃正文内容都要敖编写在此行之叭前。 STYLEREF 标题,章标题(无序号) * MERGEFORMAT Error!

16、No text of specified style in document.结论办文中通过对网懊壳结构的介绍扒，对荷载的分懊析，及对构造班的分析，图文袄并茂生动形象拔的对东北林业白大学的结构做盎出了简要的分吧析。网壳结构埃的发展是必然班的，随着新材摆料，新技术的巴发展，网壳结罢构必将展现更败强的生命力。参考文献安郭楠凹，爸荷载与结构设扒计方法M鞍.北京：中办国建筑工业出巴版社，201搬4.7背刘俊，刘涛，啊东北林业大学翱体育馆荷载与背结构分析J败教育教学论艾坛，2014邦.6瓣王金山，常远肮，体育馆结构般设计常见问题芭J应用科霸技。2007盎.7把孙建琴，李方哀惠，大跨度空艾间结构M案.北京.科学袄出版社.20扳09捌李廉锟，结构罢力学，高等教爸育出版社，2稗009哀中华人民共和办国国家标准，版工程可靠性设瓣计统一标准（坝GB 501隘53-200唉8），中国建伴筑出版社，2啊008跋中华人民共和白国国家标准，半建筑结构可靠笆度设计统一标案准（GB 5霸0068-2佰001），中敖国建筑出版社昂，2001爸中华人民共和隘国国家标准，背工程结构设计阿基本术语和通蔼用符号（GB霸J 132-邦90），中国碍建筑出版社，唉1991致谢拔本文是基于大背跨度空间结构拜的课程学习的吧基础上结合张