济南火车站大跨度钢管桁架结构工程相关技术研究

论文摘要

钢管具有良好的截面特性,钢管结构因其承载性能高、造型美观、外型简洁、流畅、节点形式简单、施工简单、节省材料等诸多优越性在现代建筑尤其是大跨度建筑结构中应用广泛。相贯连接钢管结构更以其受力性能好、节约钢材、施工简单、轻巧优美等优点成为目前钢管结构中最主要的结构形式之一。2005年开始的济南火车站风雨棚改造工程,采用圆钢管相贯连接的空间桁架结构。本文结合济南火车站风雨棚改造工程设计和施工的实际情况,探讨了屋盖结构选型、在结构分析中考虑结构系统对子结构(屋盖结构)的影响及其与结构系统的相互作用、圆钢管相贯节点的节点试验和理论分析、大跨度空间钢管桁架的施工技术等方面的问题。将理论研究与设计计算相结合,从多方面对结构进行分析,以达到优化结构设计的目的。对于结构复杂,施工难度大的结构工程,应当重视施工过程是与实际工作状态差异,通过预先分析并选择合理的方案,对结构的施工过程进行适当监测、测试也是必要的;按照这一原则实施的本工程钢管结构施工方案合理可行、施工过程安全可靠,其施工技术可为类似工程提供借鉴。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的背景和意义
• 1.2 大跨度钢结构屋盖的国内外应用现状
• 1.3 钢管桁架结构的主要特点
• 1.4 钢管桁架结构国内外研究现状
• 1.5 规范相关规定
• 1.5.1 钢结构设计规范
• 1.5.2 建筑抗震设计规范
• 1.6 本文的主要研究内容
• 1.6.1 项目概况
• 1.6.2 本文的主要研究工作
• 第二章 结构计算
• 2.1 荷载与荷载组合
• 2.1.1 荷载设计参数选用
• 2.2 结构方案确定
• 2.3 结构设计计算分析
• 2.3.1 计算模型
• 2.3.2 计算结果
• 2.4 屋面檩条选型与计算
• 2.4.1 桁架（或门架）间距和檩条跨度
• 2.4.2 檩条的结构形式
• 2.5 节点设计
• 2.5.1 钢管相贯节点的基本类型
• 2.5.2 钢管相贯节点的基本几何参数
• 2.5.3 构件之间的比例关系
• 2.5.4 钢管桁架相贯节点的焊接
• 2.5.5 各国规范有关相贯节点的规定
• 2.5.6 相贯节点强度计算公式
• 第3章 钢结构施工技术
• 3.1 工程难点
• 3.2 施工总体方案
• 3.2.1 现场制作方案
• 3.3 主桁架制作
• 3.3.1 钢构件下料及对接
• 3.3.2 主桁架上下弦杆弯管
• 3.3.3 相贯线接口的加工
• 3.3.4 主桁架拼装
• 3.4 焊缝检查
• 3.5 主桁架吊装
• 3.5.1 主桁架吊装方案
• 3.5.2 主桁架吊装的具体措施
• 3.6 钢桁架现场焊接质量控制
• 3.6.1 焊接工艺
• 3.6.2 焊接杆件预热
• 3.6.3 焊接环境
• 3.6.4 焊缝无损检测要求
• 3.6.5 焊接缺陷的修复
• 3.7 工程监测
• 3.7.1 监测目的
• 3.7.2 监测内容、方法
• 3.7.3 应力应变监测
• 3.7.4 钢桁架应变计算方法
• 3.7.5 监测结果及结论
• 3.7.6 挠度变形监测
• 3.8 小结
• 第4章 结论与建议
• 4.1 主要结论
• 4.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表