您所在的位置:首页 >> 典型案例 >>典型案例
 

案例2. 新广州站主站房大跨空间结构温度应力和内凹式索拱结构虚拟数值仿真

 

发布日期:2014-09-17  浏览次数:1943

    工程概况:新广州站位于广州市番禺区,是我国第一条客运专线——武广客运专线的终点,总建筑面积约为56万m2,主要分为主站房和南北两侧的无站台柱雨棚三部分。主站房平面东西长468m,南北宽222m,投影面积10.4万m2,采用分片叠合的造型,寓意南国的芭蕉叶。
    结构特点:整个屋盖体系采用大跨度预应力空间结构形式,其分层示意图如图1所示。根据不同的结构形式,主站房的结构大致可划分为两个区域:中央采光带杂交结构体系;中央采光带两侧由张弦梁、新型内凹式索拱、联系桁架、檩条、撑杆和钢管混凝土柱共同组成的空间结构,其主要受力构件为52榀索拱。中央采光带在屋盖正中,贯通东西方向,呈半径渐变的柱面造型,采光带总长347.6m,其跨度由中部的34.0m渐变为端部的58.4m,壳体边界支承在封边三角桁架和柱顶上。中央采光带的上弦结构采用的是索拉网壳结构形式。在长度方向468米不设升缩缝,温度应力复杂。

图1 新广州站主站房屋盖结构示意图


    虚拟仿真:采用生态建筑设计软件Ecotect进行新广州火车站主站房钢屋盖日照温度场分析,并用SAP2000计算区域不均匀温度对结构的影响,且与常规的整体均匀升温进行比较。并利用ANSYS软件对新型内凹式索拱结构的受力性能进行仿真分析。

 

图2 太阳日运行轨迹(7点)         图3  太阳年运行轨迹(12点)



图4 主站房钢屋盖模型图              图5  X向位移云图

图6  Y向位移云图               图7  Z向位移云图

图8  主站房钢结构屋盖局部应力比图


图9. 实验实景

图10 内凹式索拱结构仿真模型

图11 全跨荷载下内凹式索拱结构变形图

图12 半跨荷载下内凹式索拱结构拱身弯曲应力分布

图13 半跨荷载下拱结构弯曲应力分布

图14 全跨荷载下内凹式索拱结构拱身弯曲应力分布

图15 全跨荷载下拱结构弯曲应力分布

opyright © 2014 东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心 版权所有     技术支持:南京先极科技有限公司