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1、维普资讯http://www.cqvip.com第6卷第4期空间结构Vo1.6No.42000年l2月SPATIAISTRUCTURESDec.2000[文章编号]1006—6578(2000)04—0003—08三峡水电站左岸厂房上部网架结构整体分析■董石麟,李元齐(浙江大学土木系,浙江,杭州310027)[摘要]三峡水利枢纽是跨世纪的宏伟工程,其左岸主厂房内设有两台1200T大桥机及两台125T小桥机。屋盖结构采用正放四角锥网架。由于该网架结构支撑在下、下游墙体结构上,必须参与厂房结构的整体作用,且屋
2、面荷载较大,因而与普通民用工程中的网架结构在受力上有较大区别。鉴于三峡工程的重要性,必须对其受力性能作整体分析。本文系统介绍了该网架初步设计及整体有限元分析的情况,并就网架结构在与上、下游墙体的不同连接方式下的整体受力性能及经济性作了比较。同时,本文还针对网架结构分析了简化计算结果与整体分析结果的差别。结果表明,网架结构与上、下游墙体之间的相互作用非常明显,必须进行整体分析。最后,根据分析结果,得出一些有价值的结论,供同类工程参考。●[关键词]网架结构;整体分析;有限元法[-su图分类号]TU391[文献
3、标识码]A1工程概况三峡水利枢纽是跨世纪的宏伟工程,其左岸主厂房总长642.7m,宽39.0m。其中,15个标准段长37.8m,两端各有一个非标准段,长度分别为40.2m和28.0m。厂房内设有两台1200T大桥机及两台125T小桥机。屋盖采用正放四角锥网架,从整体刚度、施工及经济指标等方面考虑均为理想选择。由于该网架支撑在上、下游墙体上,要求必须参与厂房结构的整体作用,屋●面荷载较大,荷载组合非常复杂,因而与普通民用工程中的网架结构在受力上有较大区别。三峡工程乃千年大计,不容有丝毫闪失。鉴于三峡厂房工程
4、的重要性,为保证网架结构杆件选择及支承方式的合理性,必须对其受力情况作全面的分析。本文系统介绍了该网架初步设计及整体分析的基本情况,并给出一些结论,供同类工程参考。[收稿日期]2000—01—10[作者简介]董石麟(1932一),男,浙江杭州人,教授,中国工程院院士,浙江大学建筑工程学院院长,长期从事大跨空间结构的教学、科研和设计工作。3维普资讯http://www.cqvip.com董石麟等:三峡水电站左岸厂房上部网架结构整体分析第4期2分析目的及基本条件2.1分析目的整体分析主要目的如下:(1)了解网
5、架结构整体变形及网架杆件内力分布;(2)了解上、下游墙体变形及内力分布;(3)分析网架结构与上、下游墙体之间的相互作用,包括在各种工况下上、下游墙体之间通过网架的内力传递,上、下游墙体的变形引起的网架杆件变形及内力。2.2计算范围(1)垂直水流方向:取一个标准机段(38.3m宽);(2)顺水流方向:取自厂坝分缝20+118.OOm至尾水墩头20+174.35m;(2)高度方向:取水轮机层67.OOm标高至上、下游墙体顶部。包括网架、上游及下游墙体、发电机层楼板、风罩及梁柱、尾水平台、67.OOm标高以上游
6、及下游附厂房、尾水墩。2.3荷载条件(1)结构自重:变形分析中不考虑全部钢筋混凝土结构的自重,因为其变形已完成;应力分析则应全部考虑。(2)屋面荷载:上弦恒载4.0kN/m。;上弦活载0.7kN/m。;下弦活载0.5kN/m。;天沟恒载2.0kN/m;下弦作用有吊物活载。(3)风荷载,由设计单位提供风压分布。O(4)温度荷载:对网架结构,考虑±25℃的温度变化;对墙体,只计内外温差,即夏季===2.6℃(外高内低),冬季d~-8.5℃(外低内高)。(5)发电机层楼板上活载:50.0kN/m。(6)尾水平台
7、上活载:20.0kN/m。。(7)下游附厂房75.30m标高层活载:10.0kN/m。。(8)大、小桥机荷载。其中,大桥机需考虑两台联合起吊发电机转子的情况,包括其轮压力、横向刹车力、纵向刹车力、水平侧向力的作用;小桥机则只需考虑一台的作用。2.4分析工况(1)两台大桥机联合吊发电机转子(刹车)。即网架自重+屋面恒载+向下游风荷载+大桥机荷载(P~在上游墙,P在下游墙,横向刹车力指向下游)+发电机屋楼板上活载+尾水平台上活载+下游附厂房活载。◆-(2)两台大桥机联合起吊发电机转子(刹车)。即网架自重+屋面
8、恒载+向上游风荷载+大桥机荷载(P~在下游墙,P在上游墙,横向刹车力指向上游)-I-发电机层楼板上活载+尾水平台上活载+下游附厂房活载。(3)工况(1)+网架温度荷载。包括(a)网架温度升高25℃;(b)网架温度降低25℃。(4)工况(2)-I-网架温度荷载。包括4il鑫瓣维普资讯http://www.cqvip.com2000正空间结构第4期(a)网架温度升高25C;(b)网架温度降低25℃。(5)两台大桥机联合吊发电机转子
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