西宁站风雨棚结构整体稳定性分析-论文.pdf

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1、黄永安：西宁站风雨棚结构整体稳定性分析西宁站风雨棚结构整体稳定性分析*黄永安(中铁第一勘察设计院集团城建院，西安710043)摘要：西宁站无站台柱风雨棚采用“钢管混凝土柱+单层柱面钢网壳”结构，结构最大跨度24．3m。单层网壳结构是一种对初始缺陷比较敏感的结构，其稳定承载能力往往由屈曲后性能决定。而传统的特征值分析法往往会过高估计结构的稳定承载能力，也无法了解结构的后屈曲性能。针对西宁站风雨棚结构采用考虑几何非线性的有限元分析方法，对其整体稳定分析进行介绍。关键词：单层网壳；整体稳定；几何非线性；屈曲分析D

2、OI：10．13206／J．gJg201405011oVERALLSTABILITYANALYSISoFXININGRAILWAYSTATIoNSHELTERSTRUCTUREHuangYong’01"1(UrbanTransit&ArchitectureDesignDepartment．ChinaRailwayFirstSurveyandDesignInstituteGroupLtd，Xi’an710043，China)ABSTRACT：Theconcretefilledsteeltubecolumnan

3、dsinglelayercylindricalreticulatedshellstructureswereusedforthecanopyofXiningRailwayStationwhoselongestspanwas24．3m．Thesinglelayerreticulatedshellstructureisverysensitivetotheinitialdefectstructure，thestabilitybearingcapacityisoftendeterminedbypost-bucklin

4、gperformance．Butthetraditionaleigenvalueanalysismethodtendstooverestimatethebearingcapacityofthestructurestability。andthepost—bucklingperformanceofstructurecannotbeknown．AimingattheXiningRailwayStationshelterstructure，finiteelementanalysismethodconsidering

5、geometricnonlinearitywasused，theintegralstabilityanalysiswasintroduced．KEYWORDS：single-layerlatticeshell；overallstability；geometricnonlinear；bucklinganalysis1工程概况对称分布(图2)。西宁站无站台柱风雨棚采用“钢管混凝土柱+单层柱面钢网壳”结构(图1)。横向(顺轨向)柱距分别为18，16m，纵向(垂轨向)柱距分别为21．5，24．3m。风雨棚柱顶标高9

6、．5m，屋面拱顶标高14．5m，拱矢高5m。图2风雨棚所有中间跨柱均采用截面+900×20的钢管混凝土柱，边跨采用截面巾1200X30的钢管混凝土柱，钢管柱采用Q345直缝焊接圆钢管，柱内灌CA0混凝土，总钢柱数量为240根。屋面钢网壳网格节间宽度图1站房及风雨棚鸟瞰3m，主要受力构件采用焊接H型钢和焊接方钢管。西宁站风雨棚垂直股道方向为3个拱形结构*国家自然科学基金(51308454)；中国博士后第54批面上项目单元，分别为二连拱、三连拱、四连拱；3个拱形结构(2O13M542371)；陕西省科技厅自然科

7、学基金(2o13JQ7006)；西安单元之间(11．5m轴线距离范围内)通过截面为理工大学高层次人才项目(118—211204)。作者：黄永安，男，1981年出生，工程师。口456×300×12×12钢梁连接，以平衡拱形结构的Email：36990789@qq．corn水平推力。风雨棚平行股道方向以高架站房为中心收稿日期：2014—01—04Stee1Construction．2O14(5)，Vo1．29，No．18543工程设计主要杆件截面为：H300×250×6×8、H377×200×系统荷载0．75k

8、N／m；天沟积水荷载1．2kN／m；8×12、H422×300×12×16、口377×300×12×12、灯具和显示屏集中荷载取1．0kN，按在最不利位置口422×300×12×16。网壳水平桁架采用口456×处进行验算。300×12×12截面，钢材采用Q345C。网壳与钢管混2)活荷载：0．35kN／m，并且考虑半跨不利凝土柱顶之间连接采用铸钢节点连接，铸钢节点材料分布n。采用G20Mn5N。屋面采用的冷弯薄壁