探究国家大剧院结构静力分析

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1、太原理工大学硕士学位论文国家大剧院结构静力分析姓名：秘蓬勃申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：李珠20040501太原理J：大学硕士研究生学位论文国家大剧院结构静力分析摘要本文使用大型有限元分析软件ANSYS5．7对国家大剧院结构进行了静力分析。计算并分析了结构构件的内力及其变形，得出在静力作用下国家大剧院的结构设计是安全合理的结论。国家大剧院结构设计的特殊性，在国内建筑中屈指可数，考虑到其结构设计对我国今后建筑物的结构设计有重要参考价值并能为现行特殊结构设计规范的修改及完善提供重要的技术数据，故本文针对其特殊部位作了以下专题分析：(1)．楼板有大开洞的

2、情况对楼板及其周围相邻构件的内力、变形和应力分布的影响；(2)．楼板面内无限刚假定能否应用于国家大剧院的结构分析中；(3)．柱子直接作用在楼板上，对楼板的应力分布的影响以及是否需要对该处楼板进行剪切验算：，f41．钢管混凝土柱合理模型的建立；最后，针对中国国家大剧院结构分析提出了一些展望。关键词：静力分析，有限元，楼面无限刚，子模型，耦合太原理工大学硕士研究生学位论文STRU(—URALANAI：YSISOFTHEGRANDNAnONALTHEATRE0FCHINAINST棚CABSTRACTInthispaper，themodeloftheGrandNati

3、onalTheaterofChinawasanalysizedinstaticthroughthesoftware--ANSYS5．71basedonthefiniteelementtheory．Theresultsofthecomponentsofthisbuildingfromanalysiswereanalysized，thenwecangetaconclusionthatthedesignoftheGrandNationalTheaterofChinastructureiSsafeandreasonable．Thisbuildingisverydiff

4、erentfromotherbuildingsinstructuredesigninourcountryanditwillbeveryusefultothedesignofbuildingsandtheconsummatingofthecodefordesignofbuildingsinfuture．Sointhispaper,somespecialthemesareanalysized：(1)．Whatistheeffecttotheshellandthecomponentsborderupononitafterthathaveaverybighole；(2

5、)．IsthesuppositionthattheshellwillnothavedistortioninplanefittothestructureanalysisoftheGrandNationalTheaterofChinaornot；太原理i【：大学硕士研究生学位论文(3)．Whateffectofthedistributingofstressoftheshellswillbebroughtwhentherearesomecolumnsdirectlyonthemandcheckingcomputationsneedtobedoneornot；(4)．

6、Howtomakeareasonablemodalofsteel—concretetube；Thelast，someexpectationwillbeputforwardinthispaper．KEYWORDSStaticanalysis，un．distortionincouplingFiniteelementmethod，planeofshell，sub—modal，太原理工大学硕士研究生学位论文一绪论1简述结构分析方法与特点I、杆系～薄壁杆系空间分析方法⋯a．简化的手算方法将高层建筑结构沿两个正交的主轴划分为若干个平面抗侧力结构，每一个方向上的水平荷载和水

7、平地震作用由该方向上的平面抗侧力结构承受，垂直于水平荷载和水平地震作用的抗侧力结构不参加工作。各片参加工作的抗侧力结构，由楼面位移保持直线分布的条件进行水平力分配；在不考虑扭转影响时，由同一楼层水平位移相等的条件进行水平力分配。这种方法没有考虑高层建筑结构实际空间受力状态，非常粗略，现在一般不再采用。b．高层建筑结构空问协同工作的分析方法基本计算模型与手工计算方法大致相同，将高层建筑结构划分为若干片正交或斜交的平面抗侧力结构，但对任意方向的水平荷载和水平地震作用，所有正交和斜交抗侧力结构均参加工作，由空间位移协调条件进行水平力的分配。协同工作分析在70～80年

8、代广泛应用于框架、框架一剪力墙和剪力墙