太原火车南站钢屋盖结构静力分析及应力与变形监测

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明．。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：≯f；、占、6关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅

2、；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：卫L1]；互刚魄圳!彳二6导师签名：∽日期：矽J弓~_石二‘太原理工大学硕士研究生学位论文太原火车南站钢屋盖结构静力分析及应力与变形监测l嘲黜摘要钢管桁架结构是空间结构中一种典型的结构体系，具有力学性能优良，外型简单、造型美观，建筑表现力好，施工和维护方便，节省材料等优点，因此被广泛应用于建筑结构尤其是大跨度空间结构。钢管桁架结构由于跨度大，造型奇特，结构受力复杂，在施工过程中结构的力学性能变化较

3、大，施工过程对结构的内力、位移状态的影响不能忽视，结构在施工过程中和结构成形后受力性能可能有较大差距。因此，非常必要对一些复杂钢管桁架结构进行施工监测以确保结构安全。本文依托实际工程项目太原火车南站屋盖钢桁架结构，采用有限元分析软件MIDAS对太原火车南站大跨空间屋盖钢桁架的结构静力性能问题进行分析，并对该工程进行施工阶段的应力与变形监测，主要工作有以下几个方面：(1)对结构进行静力性能分析，考虑不同的几组荷载工况组合，分析结构杆件的内力分布以及部分节点的位移，结果表明该结构设计安全可靠，具有较高的安全储备；温度作用对构件的应

4、力和节点的位移影响较明显，对结构的影响不能忽略。(2)在太原南站空间屋盖钢桁架选取5个节点，共计20跟杆件在各个施工阶段的进行11次应力应变测试，对检测数据的整理以及分析得出以下结论，在施工过程中各监测杆件应力水平基本分布在20％以下，整体桁架处在低应力状态，该钢屋盖安全储备大；通过对所测节点以及各个杆件跨中以及节点域的检测数据比对分析，可得出所监测的杆件部分存在应力集中，各监测杆件节点域的应力集中系数普遍较小，个别部位的应力集中比太原理工大学硕士研究生学位论文较的严重，桁架杆件并非理想的轴心受力杆件，尽管杆件应力水平较低但实

5、测数据离散性较大，较多杆件有附加弯曲应力。(3)通过对太原南站空间钢桁架选取6个测点，在屋盖安装过程中各个施工阶段进行6次变形观测，对检测数据的整理以及分析得出以下结论各测点挠度都小于规范限值，在自重载荷作用下，桁架最大竖向挠度仅占允许挠度的十分之一。屋盖钢桁架悬测点位于悬挑端位移较大，内侧测点的位移较小。在不同施工阶段，各个测点的位移均在变化，当在3／4屋面板的荷载作用下挠度最大。(4)通过理论分析阶段得到的应力以及应变结果同现场的检测进行对比，分析结构施工过程中对结构的的内力以及位移的变化。关键词：钢管结构，结构分析，应力

6、监测，变形监测II太原理工大学硕士研究生学位论文ANAIⅣSIS0FTHE1、AIYUANTRAINS1’ArION，STEELROOFSTRUCTUI之EANDTHESTRESSANDDEFORMATIONMONITOIUNGABSTRACTSteeltubetrussstructureisatypicals仰ctureofspacestructure，withexcellentmechanicalperformance，simpleappearance，beauti如lshape，buildingperformanceis

7、good，constructionandconVenientmaintenance，materialsaVingandotheradVantages，soitiswidelyusedinbuildingstll】ctl】re，especiallyin1argespanspacestructure。steeltubetmssstmctureduetothe1argespan，strangesh印es，structuralcomplexi砂，changesofmechanicalpropeniesofstmctureintheco

8、nstructionprocessof1a玛eintemalforceofstmcture，constmctionprocess，thedisplacementstateoftheimpactcannotbeignored，thestmctureofenergymayhaVe