浅析大跨度建筑钢结构设计.docx

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1、浅析大跨度建筑钢结构设计 摘 要：大跨度建筑的平安指标包括两个方面，一是承载力，二是变形实力。国内现在的钢结构以及大跨度的结构体系都缺乏相关的系统规定，本文针对基于性能的大跨度钢结构结构设计进行调查和探讨，提出大跨度结构体系与节点的弹性等相关指标以及大跨度钢结构设计方法。 关键词：大跨度；变形实力；稳定承载力 中图分类号：TU391 文献标识码：A 大跨度的建筑目前在我国的发展还不是很成熟，很多先进的技术我们还没有完全的驾驭，就更没有方法做到很好的创建和设计，其实与其他形式的钢结构作用一样，设计大跨度钢结构，也是为了主要解决结构体系设计、构件设计及连接节点设计等方面的内容。但是与其他形式的钢结

2、构不一样的是，大跨度的钢结构体系非线性影响非常突出，主要表现在许多平安限制因素上。在许多国家都有相关的规定来规范大跨度的建筑设计，但是从我国来看，我们的状况不容乐观，因为还没有很成熟的技术来支撑，不过我们始终在努力的实现着，努力的探究和创新着。从我国现在钢结构状况来看可简略的概括为以下三个方面： 对于物理的计算我们还有肯定的优势，有一部分是基于手算还有简洁基础的计算机计算，但对于空间受力的大跨度的钢筋结构来说缺乏很好的适应实力，在另一方面现在的钢结构设计虽然有相关的设计规定，但都缺乏明确的计算理论和方法，做不到以同样的标准来衡量。 对于计算手段方面，现代计算机技术已经能够解决比较基本的问题，也

3、能有基本的分析实力，虽然现在钢结构的设计还处于一种原始的手算的状态，这样虽然给工程设计人员带来了便利，但是却限制了一些先进技术的应用和发展。 1 钢结构基于性能的设计概述 1.1 性能设计 性能化设计对于这样的项目来说是非常重要的，因为这确定着大跨度建筑的设计成果和性能，总的来说就是一种运用工程方法来实现的设计方法。为了满意业主对结构性能的要求和满意相关的规范规定指标，就须要通过分析计算来进行预料和评估，特殊是能评估到在不同的状况下结构的改变。 1.2 结构几何与材料双非线性计算分析 因为高强度材料的应用加上新技术的应用，钢结构建筑的重量越来越轻，运用率越来越大，在发展的过程中跨度也越来越大。

4、传统的基于平面设计还有线性的假定分析方法已经满意不了业主以及建筑工程师的要求，因此设计时要考虑许多问题，尽量做到对几何结构进行非线性的计算分析，的确落实到每一个结构的分析，真正多到结构的全方位驾驭。 1.3 基于延性性能的设计思路 对于一个构件来说，延性是非常重要的，因为这样能加大整个构件的屈服荷载。延性好的构件在后期的变形实力就更大，有更大的改变空间，有很大的弹性形变。这种性能能够在火灾等大灾难来临的时候汲取肯定的能量，利用自身的变形来预示着一些不好的征兆。所以说延性的设计是非常重要的，也是我们今后要探讨的重点。在延性的设计过程中，延性的比例系数也是非常关键的，每一个比例系数都可能会产生不一

5、样的效果和结果。 2 钢材的强屈比与延长率 在结构出现肯定程度的变形时就已经在丢失它的运用功能，所以说钢结构基本上不发生单纯的塑性破坏。由于塑形的钢材要满意很强的材料强化功能，而且强化的力度不能过低，所以就涉及到许多的设計规范，要对钢材的强屈比和延长率进行调整和校对。尽可能的产出高质量的钢材，因为钢材也是建筑的基础。 3 钢结构体系性能设计 我国对于大跨度的钢结构塑性形和变形性能设计没有任何规范和要求，所以为保证结构平安，我们迫切须要相关指标来进行规范，这样有利于大跨度钢结构的建筑设计。所以说我国在这方面有待提高和补充。 3.1 稳定承载力 在国内的课题探讨中我们可以看到，稳定承载力对于任何一

6、个结构来说都是非常重要的，正是因为有这些结构，才使得建筑结构能够有肯定的支撑作用，才能使得整体结构变得平安和便利。 3.2 变形实力 笔者通过大量的实践和分析探讨得出以下结论，一是对于刚度小的大跨度钢结构，在强化构件进行完善后，通过结构预期、施加预应力措施可以实现现行的变形构件的规范；二是结构体系稳定承载力受预起拱有影响，不同结构体系影响程度不等，但预起拱不能提高大跨度钢结构体系弹塑性大变形实力；三是预应力能大幅度提高除大悬挑结构体系之外的大跨度钢结构体系的稳定承载力。 4 钢节点性能设计 在结构平安的设计环节中最重要的钢节点设计。当前我国钢结构设计质量限制最薄弱的地方也是钢节点。为了保证整体

7、结构的平安，我们同样须要确定钢节点基于非线性分析的弹性小变形与弹塑性大变形性能的设计限制指标。 4.1 节点设计承载力 钢结构节点承载力不应当实行材料的屈服力作为其平安限制指标，节点设计承载力取其弹性极限荷载过于保守。所以说，可行的节点设计的方法就是以破坏荷载为基准，留有适度的平安系数来确定节点的设计承载力。 4.2 节点变形实力 由于钢节点的类型多种多样，依据大量计算分析和试验结果，提出大跨度的钢结构节点三点在双非线性分析的变形实力基础上的设计方法与限制指标，节点的变形实力可以说是建筑构件当中的一个指标，我们现在的阶段还只是处在探究的阶段，但是节点的变形实力特点已经被人们熟知了。 结语 实践

8、表明，随着科学的快速发展，许多大跨度的结构都是可以进行设计的，而且这样的结构设计也代表了今后的技术发展方向。 大跨度钢结构的设计理念是从许多个角度得来的，其中当然少不了探究和创新，通过探究和创新我们知道大跨度钢结构的设计原理是从体系、构件以及节点等方面进行基于性能的设计。其中过程很困难，须要许多的工序来实现其中的每一个标准和规则，在最终才能对构件、节点、体系的平安进行全面的性能设计。这方面是我们欠缺的，须要补充和完善的。 在现有的基础上要完善我国现在各类钢结构规范体系，将性能化时机的思想和方法融入到其中，确保钢结构工程平安，进一步促进我国钢结构行业的科技创新与发展，还须要很多工程设计人员和科研人员的共同努力。信任在不久的将来能够很好的实现大跨度建筑的设计。 参考文献 1JGJ 7-2022，空间网格结构技术规格S. 2曹正罡，孙瑛，范峰，沈世钊.单层柱面网壳弹塑性稳定性能探讨J.土木工程学报，2022，42. 作者简介：任荣，女，11017年10月28日诞生，毕业于内蒙古工业高校，土木工程专业，现从事结构设计工作。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页