大跨度钢结构网架温度应力及其影响分析.docx

大跨度钢结构网架温度应力及其影响分析摘要：大跨度钢结构网架容易受到温度的影响而使得杆件热胀冷缩然而大跨 度钢结构网架受到节点的约束，因此会产生温度应力本文将对于温度应力对于 大跨度钢结构网架的影响进行分析，希望本文能够尽可能的减少温度应力对于大 跨度钢结构网架的影响关键词：大跨度钢结构网架；温度应力；影响引言：当前的大跨度钢结构网架在设计过程当中，设计者对温度应力对于大跨度钢 结构网架的影响，如果对于温度应力对于大跨度钢结构网架的影响不予以重视， 可能会使得大跨度钢结构网架受温度的影响而伸长或缩短大跨度钢结构网架的杆 件长度然而大跨度钢结构网架受到网架固定的约束，因此会产生温度应力温 度应力在一般情况下影响较小，可以忽略不计但是温度应力在特殊的情况之下 它产生的影响较大，不可对温度应力忽略这种情况主要在北方地区比较多见， 因为北方地区夏天施工较多，而且夏季的温差特别大，在这种情况下，如果不充 分考虑温度应力对于大跨度钢结构网架的影响，这样就难以对于大跨度钢结构网 架的使用寿命以及耐用性进行合理的估计一、工程实例概况 该工程属于大型房地产公司的工地搭建的一个雨棚，该工程长、宽、高分别 为154.2m、14.28m、9.326m，该雨棚占地面积为1563m2，其对于抗震防裂度为 7 度。

该雨棚的主要的结构是采用正方四角锥平板网架，结构安全等级与抗震等 级分别为三级、二级由于该雨棚属于大跨度钢结构网架，因此本文着重分析温 度应力对其的影响二、空间网架不同工况选择受力分析（一）利用 sap2000 建模利用 sap2000 对于该雨棚的大跨度结构网架进行建模，分别建立该雨棚的大 跨度结构网架的模型、该雨棚的大跨度结构网架的横剖面以及网架的节点、该网 架的平面二）荷载取值1. 选取一年的温度差在30 摄氏度以内控制温度的范围才能更好的贴近现实 生活，避免所建立的模型与现实生活偏差太大2. 取设计活荷载标准值为 0.5kN/m2 无上人屋面3. 选取基本风压标准值为0.5kN/m2,基本雪压标准值为0.30kN/m2三）结果分析 在支座附近的杆件如果有温度作用，在此种工况下的受力要远远大于在没有 温度作用下的受力因此在设计支座附近的杆件时，温度的影响不可以忽略不计 在设计过程中要充分考虑到温度应力对于杆件的影响，只有这样才能确保工程的 耐用性以及使用寿命而对于支座的斜杆而言，有温度作用下的受力状况要小于 没有温度作用下的受力，因此此时温度应力的作用便可以忽略不计三、温度应力下杆件的受力情况（一）只考虑温度的最高值作用之下大跨度钢结构网架的受力情况 在温度的最高值作用之下，有些杆件的受力情况与无温度作用下大有不同， 而有些杆件在最高温度下的受力情况与在无温度作用下大致相同，因此，对于大 有不同的杆件在设计过程当中要充分考虑到温度应力对其的影响，而对于温度影 响不大的杆件，在设计过程当中可以对温度应力的影响忽略不计。

二）只考虑温度的最高值作用之下大跨度钢结构网架的关键节点的位移情 况在温度的最高值作用下，大跨度钢结构网架的某些关键节点位移较大，因此 对于此类型的关键节点在设计过程当中要充分考虑温度应力对于网架节点位移的 影响而对于在温度的最高值作用下，大跨度钢结构网架的某些关键节点位移较 小的关键节点，在设计过程当中可以对温度应力对于关键节点的影响忽略不计三）结果分析1. 从网架的长度方向延伸来看，支座附近的关键节点在最高值温度的作用之 下普遍都产生了较大的位移，相比支座附近的关键节点产生的位移而言，大跨度 钢结构网架的跨中节点则产生的位移较小因此温度应力对于跨中节点的影响较 小，对于支座附近的关键节点则影响较大2. 从网架的横向来看，大跨度钢结构网架的跨中节点在最高值温度的作用之 下普遍都产生了较大的位移，支座附近的关键节点在最高值温度的作用之下则产 生的位移较小因此温度应力对于跨中节点的影响较大，对于支座附近的关键节 点则影响较小3. 从网架高度的方向延伸来看，大跨度钢结构网架的跨中节点与支座附近的 关键节点均产生了较大的位移因此，在网架高度的设计过程当中要考虑到温度 应力对其的影响，此时的影响不可忽略不计。

如果对于温度应力对其的影响不加 以重视，这样会使得大跨度钢结构网架的使用寿命缩短，无法充分保证大跨度钢 结构网架的质量4. 支座附近的杆件在温度最高值的作用之下受力较大，应力性质已经发生了 变化，而跨中附近的杆件在温度最高值的作用之下受力较小支座附近的杆件与 跨中附近的杆件所受到的温度应力不同，设计者在设计时要注意两者的不同，在 设计支座附近的杆件时要重视温度应力对其的影响，从而提高杆件的耐用性以及 增加杆件的使用寿命5. 随着大跨度钢结构网架厚度的增加，温度应力对于网架的影响将越来越大 不仅不同的网架厚度所受到的温度应力的影响不同，而且不同的网架跨度对于温 度应力的影响也不同大跨度钢结构网架跨度越大，温度应力对其的影响也越大 设计者在设计时对于较厚的大跨度钢结构网架以及跨度较大的钢结构网架给予足 够的重视，尽可能地降低温度应力对其的影响四、结束语 本文对于大跨度钢结构网架温度应力的影响进行了分析首先引入一个工程实例 对于工程实例的概况予以阐述其次，对于空间网架不同工况选择受力分析，分 析得出支座附近的杆件受到温度应力的影响要大于温度应力对于制作泻肝的影响 最后，从温度应力对于杆件的受力影响进行了分析，分别以网架的横向、长度、 高度为切入点进行分析，分析得出从网架的长度方向延伸来看，温度应力对于跨 中节点的影响较小，对于支座附近的关键节点则影响较大；从网架的横向来看， 温度应力对于跨中节点的影响较大，对于支座附近的关键节点则影响较小；从网 架高度的方向延伸来看，大跨度钢结构网架的跨中节点与支座附近的关键节点均 产生了较大的位移。

设计者在设计过程中，要充分考虑到温度应力对于大跨度钢 结构网架的影响，尤其是影响较大的位置，只有尽可能地减少温度应力对其的影 响，才能保证工程质量，增加网架寿命参考文献：[1] 姚佳纬.网架结构抗火性能研究[D].广州大学,2018.[2] 陈德珅.空间钢结构日照非均匀温度场及其效应研究[D].哈尔滨工业大学,2017. ⑶方颖强.大跨度钢桁架结构温度效应的计算分析[D].广州大学,2016.⑷康佳琦.火灾升降温全过程正放四角锥网架结构力学响应分析[D].长安大学,2015.。