[发明专利]大跨超高空间网格结构体系的性能评估方法

说明书

本发明公开了一种大跨超高空间网格结构体系的性能评估方法，属于特种工程设计技术领域。该方法的实现步骤如下：首先分别确定风载荷和地震作用下网格结构体系顶部水平侧移指标；其次分别确定无吊车和有悬挂吊车时屋盖竖向挠度；然后确定空间网格结构中弦杆和腹杆的长细比；再确定弦杆和腹杆的应力比；以及空间网格结构空间性能及规则性指标采用周期比控制；最后进行结构稳定性分析。本发明能够满足大跨超高空间网格结构厂房安全适用、经济合理设计建造要求，评价结构性能。

技术领域

本发明涉及大跨度和超高空间的结构体系，用于临近空间飞艇总装测试厂房的建造，属于特种工程设计技术领域。

背景技术

国内外大跨结构较多，但大跨结构的空间高度一般不高，国内最大的A380主机库净高度才30m，即跨度大又超高的单层空间结构很少；该大跨超高中空结构受力特性与一般大跨或超高结构不同，不但要承受很大的竖向荷载，还要承受地震、风等水平荷载；该类超大异型超限结构无相关建设标准，技术指标缺乏，无法用长宽比、高宽比、位移角等现有标准技术指标规范；该类大跨超高中空结构在建造上也存在诸多技术难题；该类结构设计构建难度极大。

斜支撑与拱形屋盖相结合的大跨超高空间网格结构体系可满足大跨度和超高空间的要求，但其结构特殊，支撑与屋盖一体设置，支撑是屋盖的一部分，屋盖也是支撑的一部分，该结构兼具大跨结构与超高结构的特点，受力特性与一般大跨或超高结构不同，不但要承受很大的竖向荷载，还要承受地震、风等水平荷载。目前该类超大异型超限结构无相关建设标准，结构性能控制技术指标缺乏，无法简单套用长宽比、高宽比、位移角等现有标准技术指标规范，因此非常有必要针对此类结构建立一套结构性能控制的技术方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种大跨超高空间网格结构体系的性能评估方法，能够满足大跨超高空间网格结构厂房安全适用、经济合理设计建造要求，评价结构性能。

一种大跨超高空间网格结构体系的性能评估方法，该方法的实现步骤如下：

步骤一：分别确定风载荷和地震作用下网格结构体系顶部水平侧移指标；

步骤二：分别确定无吊车和有悬挂吊车时屋盖竖向挠度；

步骤三：确定空间网格结构中弦杆和腹杆的长细比；

步骤四：确定弦杆和腹杆的应力比；

步骤五：空间网格结构空间性能及规则性指标采用周期比控制；

步骤六：进行结构稳定性分析。

进一步地，所述步骤一中，风荷载作用下大跨超高空间网格结构顶部水平侧移比指标取不大于H/150,地震作用下大跨超高空间网格结构顶部水平侧移比指标取不大于H/250，H为网格结构体系高度。

进一步地，所述步骤二中无吊车情况下最大挠度值不大于L/250,有悬挂吊车情况下最大挠度值不大于L/400,L为斜支撑底部跨度。

进一步地，所述步骤三中H/5高度以下斜支撑竖向弦杆长细比不大于60；H/5高度以上腹杆长细比不大于180。

进一步地，所述步骤四中弦杆应力比≤0.85，腹杆应力比≤0.9。

进一步地，所述步骤五中前两阶振型为平动，第三阶振型为扭转，第三周期与第一周期之比不大于0.85。

进一步地，所述步骤六中全过程分析时初始几何缺陷分布采用结构最低阶屈区模态，其最大缺陷按L/300取值，L为斜支撑跨度，按弹塑性全过程分析时安全系数不小于2.0，按弹性全过程分析时不小于4.0。

有益效果：

1、本发明的方法能够满足该类结构空间性能好、自重轻、风荷载作用敏感，风荷载为控制荷载的特点，水平侧移指标采用风荷载与地震荷载分别控制。