钢—混凝土组合结构垂直总装测试厂房结构设计研究

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1、钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房结构设计研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：土木工程系工程领域：建筑与土木工程申请人：姜初伟指导教师：聂建国教授联合指导教师：陈方明高工二○一五年十二月DesignandResearchofSteel-ConcreteCompositeStructureInVehicleAssemblyBuildingThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessionaldegreeofM

2、asterofEngineeringbyJiangChuwei(CivilEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorNieJianguoAssociateSupervisor:ProfessorChenFangmingDecember,2015摘要垂直总装测试厂房是航天发射场技术区最重要的工业建筑之一，是实现航天发射场垂直组装、垂直测试、垂直整体运输“三垂模式”的关键设施。目前，国内外航天发射场中垂直总装测试厂房大多都采用钢结构，有部分采用混凝土结构，还没有采用钢-混凝土组合结构的垂直总装测试厂房。本文以我国

3、正在新建的航天发射场垂直总装测试厂房为工程背景，在总结以往国内外垂直总装测试厂房的结构形式和特点的基础上对钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房的结构体系进行了系统的研究。本文对比分析了混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构三种形式垂直总装测试厂房的优缺点及工程造价，研究了钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房的适用性。针对垂直总装测试厂房大厅屋盖的特点，选用了钢筋混凝土箱型梁屋盖、钢桁架屋盖、单层铰接钢屋盖三种屋盖结构形式进行选型比较，研究其对主体结构的影响，各自的优缺点，施工难易程度以及其技术经济性等。通过对垂直总装测试厂房的核心构件活动升降平台

4、和垂直转运大门的特点和需求分析，对支撑活动升降平台的固定平台和连接垂直转运大门的大门门框进行专门的研究，确定了悬挑桁架的固定平台方案和“凸”型整体式钢桁架大门门框的结构方案。此外，本文应用SATWE、PMSAP、ETABS等结构设计软件对钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房在各种工况下的受力情况进行计算分析，并将几种软件的计算结果进行了比较，以验证计算结果的准确性。考虑到本工程位于我国沿海的强台风登陆区，为了确保结构的抗风安全，本文还通过风洞试验对垂直总装测试厂房开展了抗风性能研究，试验给出了垂直总装测试厂房在大门闭合和开启两种状态下的风压分布

5、情况，为厂房结构和构件的抗风设计提供试验数据和指导。钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房的结构设计研究结果表明：钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房作为航天发射场垂直总装测试厂房的一种新型结构形式，具有安全可靠、技术先进、经济合理等优点，可以在今后的航天发射场垂直总装测试厂房及类似建筑中进行推广应用。钢-混凝土组合结构垂直总装测试厂房的结构设计研究是对航天发射场垂直总装测试厂房结构体系的补充，研究中得出的一些做法和建议，可为今后航天发射场垂直总装测试厂房的结构设计提供参考，具有重要的社会、军事效益。关键词：垂直总装测试厂房；钢-混凝土组合结构；结

6、构设计；风洞试验IAbstractVehicleassemblybuildingisoneofthemostimportantindustrialbuildingsinthetechnicalzoneofspacelaunchsite,whichisthekeyfacilityof"threeverticalmode"thatistheverticalassembly,verticaltestandverticaltransportofthespacelaunchsite.Atpresent,mostoftheVehicleassemblyb

7、uildingofthespacelaunchsiteinthedomesticandinternationalspacearemadeofsteelstructure,someofaremadeofreinforcedconcretestructure,butnosteel-concretecompositestructureisusedtothevehicleassemblybuilding.Thispaperisbasedontheengineeringbackgroundofthevehicleassemblybuildingofth

8、enewspacelaunchsite,andresearchesthestructuresystemofthesteel-concretecompositestr