大跨度钢结构管桁架力学性能及变形控制研究

为解决大跨度钢结构因变形失稳、应力集中造成施工难度大及节点易破坏等技术难题,本文以双龙生态公园2号游客服务中心(国际山地旅游联盟总部)大跨度钢结构工程为例,采用有限元软件Midas Gen800对三角形管桁架结构的中间榀桁杆和腹杆所受轴力进行仿真计算,研究不同载荷下管桁架结构力学性能。为验证仿真结果的可靠性,采用振弦式应变计对管桁架杆件表面温度和振动频率进行测量,计算出杆件的应变和最大应力。仿真及试验结果表明,倒三角形管桁架管端部杆件所受内力与跨中所受内力差距较大,且施加载荷、固定约束和杆件表面温度对管桁架变形有较大影响,弦杆产生最大应力为-25.52 MPa,实验结果与中间榀桁杆数值模拟所受到的应力值相仿,验证了数值模拟结果的可靠性。最后,提出管桁架结构变截面设计、施工环境温度控制和多点支撑的施工方法,有效减少施工成本,提高施工质量。