钢结构温度应力释放构造做法的研究
钢结构温度应力释放构造做法的研究
结构 抗震文章编号:1009-6825(2011)09-0031-02钢结构温度应力释放构造做法的研究收稿日期:2010-12-05 :唐山市科技技术研究与发展指导计划项目(项目编号:09110232c)作者简介:马卫华(1978-),男,讲师,唐山学院土木工程系,河北唐山 063000马卫华摘 要:概括了钢结构解决常温下温度应力问题的措施,提出了在厂房纵向中部设置温度应力释放区,利用可滑动螺栓连接释放温度应力的构造做法,以有效减小温度应力影响,满足钢结构连接的构造要求。
关键词:钢结构,温度应力,应力释放中图分类号:TU 391文献标识码:A0 引言建筑物处于自然环境中受到各种温度变化的影响,当构件内部温度变化所引起的膨胀或收缩受到约束时就要产生应力,即温度应力。
近年来,钢结构在长度和高度方面都在不断的增加,其温度应力的影响也越来越明显。
通过恰当的构造做法来释放温度应力,是解决问题的方法之一。
1 解决温度应力的措施目前对一般钢结构处理温度应力的措施有四类:1)结构的长、宽都在规范设定的范围内时不考虑温度效应;2)结构的长或宽较大时,通过增设伸缩缝来防止温度应力的破坏;3)结构设计时,加乘一个安全系数来减小温度应力所占荷载的比例;4)采用长圆孔结构来释放温度应力。
部拆除原有旧民宅之争。
深入调查的结果是,发现那里竟有北宋时期的 高丽使馆 遗址等几座极有史料价值和艺术价值的建筑遗存。
如果跟随当时国内那股 草坪风 ,一味追求所谓欧陆式的绿地效果,换来的称赞只是一时的,留下的遗憾却是永远的。
保护城市的历史文化,事关社会各界,但首要的责任在政府。
即使在高度市场化的国家也是如此。
与不少欧洲古城相比,中国的历史文化名城除个别外,真正实施原物保护(文物保护)、原貌保护(历史街区保护)的范围要小得多。
所谓发展与保护的矛盾,相当程度上是人为的,首先是政府规划不当造成的。
杭州市近年启动的清河坊历史街区保护工程,就是市政府下决心调整规划、撤销房地产开发项目才保全下来的,正所谓 解铃还须系铃人 。
上海国家会展中心大跨钢结构屋盖温度应力分析与对策
上海国家会展中心大跨钢结构屋盖温度应力分析与对策上海国家会展中心是一座标志性的大型现代化展览建筑，其大跨钢结构屋盖是该建筑的重要组成部分。
在使用过程中，由于夏季高温和日照辐射等因素的影响，屋盖结构会受到温度变化所引起的应力作用，从而可能导致结构变形或破坏。
因此，对于屋盖的温度应力分析和对策制定非常重要。
首先，针对大跨钢结构屋盖的温度应力分析，需要考虑以下因素：1.温度变化范围：夏季高温时，屋盖表面温度会高于环境温度，而冬季低温时则相反。
因此，需要对温度范围进行具体的分析和测量，进而确定温度应力的产生范围。
2.材料的热膨胀系数：钢结构材料的热膨胀系数是影响温度应力的重要参数之一、通过对材料的物理特性和热膨胀系数进行分析，可以计算出由温度变化引起的应力大小。
3.结构连接方式：屋盖结构的连接方式也会对温度应力产生影响。
不同的连接方式会出现不同的应力分布情况。
因此，在分析温度应力过程中需要考虑结构的连接方式。
4.环境作用：除了温度变化外，还需要考虑环境作用，如风载荷、震动等因素，它们也可能会增加屋盖的应力。
针对以上分析结果，可以制定以下对策来应对屋盖的温度应力问题：1.材料选择：选择具有较小热膨胀系数的材料，可以减小温度应力的大小。
例如，可以选择热膨胀系数较小的高强度钢材料。
2.结构调整：在设计阶段合理调整屋盖结构，如选择合适的连接方式和降低结构应力集中的地方，可以减小应力的产生和传播。
3.温度控制：通过增加屋盖的散热和降温能力，减小温度应力的大小。
例如可以采用防晒、强化散热系统或保温隔热材料等措施。
4.监测与维护：定期对屋盖结构进行监测，及时发现异常变化，并采取相应的维护措施，以保证结构的安全。
总之，上海国家会展中心的大跨钢结构屋盖在分析温度应力问题时，需要综合考虑温度变化、材料特性、结构连接方式和环境作用等因素。
制定合理的对策可以减小温度应力的大小，确保屋盖结构的安全运行。
高温条件下钢结构的应力_温度_应变的关系_张燕星
钢材虽为非燃烧材料，但钢材不耐火，温度４００℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半，温度达到６００℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度。
因此，当建筑采用无防火保护措施的钢结构时，一旦发生火灾，结构很容易遭到破坏。
高温下钢材力学性能模型的建立及其如何应用是进行结构抗火分析的关键和基础，对分析结果起着决定性的作用。
近十年来，国内外学者对不同钢材的高温材料力学性能进行了研究，并取得很大进展。
国内外对高温下钢材材料力学性能的研究主要包括两个方面：高温下钢材的应力－应变关系和高温下结构钢材料的各项力学性能如屈服强度、弹性模量等随温度变化的模型，但这些研究仅局限于恒温加载或恒载加温两种路径下钢材各项力学性能参数随温度变化的模型。
实际火灾过程中钢结构的内力和温度随时间不断变化，结构抗火分析中应考虑不同应力－温度路径下钢材的应力－温度－应变三者的耦合关系。
高温下钢材的材料特性国内外学者在对钢结构在高温下的力学性能已经进行了很多系统的试验研究。
尤其是在国外，主要是以试验结果为基础，许多国家和地区的结构抗火设计规范或规定中都规定了自己的高温材性模型，如ＥＣＣＳ（欧洲钢结构协会）模型、英国规范ＢＳＩ（Ｂｒｉｔｉｓｈ ＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）模型、欧洲标准委员会ＣＥＮ模型、澳大利亚ＡＳ４１００等。
１、应力－应变关系试验结果表明，当钢的温度在２５０℃以下时，钢的弹性模量和强度变化不大；当温度超过２５０℃时，即发生所谓的“塑性流动”，超过３００℃后，应力－应变关系曲线就没有明显的屈服极限和屈服平台，强度和弹性模量明显减小。
高温下钢构件的总应变 包括三部分：由应力产生的瞬时应变 ，蠕变 和由于热膨胀产生的应变 。
（１）总应变与应力过程和升温过程有关，当构件的升温速度在５～５０℃／分钟范围且构件的温度不超过６００℃时，蠕变较小，一般将蠕变包括在 中一起考虑，而不另外考虑蠕变的影响，因而也不考虑应力过程和升温过程对总应变的影响。
基于有限元技术的绿色节材钢结构温度应力释放带施工工法
基于有限元技术的绿色节材钢结构温度应力释放带施工工法基于有限元技术的绿色节材钢结构温度应力释放带施工工法一、前言随着人们对环境友好型建筑的要求越来越高，绿色建筑成为了当今的发展趋势。
在绿色建筑中，绿色节材钢结构作为一种新兴的建筑结构方式，具有强度高、重量轻、施工速度快等优点，因此被广泛应用于高层建筑、电厂、厂房等领域。
然而，由于温度变化引起的结构应力问题一直是绿色节材钢结构建筑中的难题。
因此，本文介绍了一种基于有限元技术的绿色节材钢结构温度应力释放带施工工法，以解决这一问题。
二、工法特点该工法利用绿色节材钢结构自身的特点，通过合理设计和安装温度应力释放带，有效减小了温度变化引起的结构应力，提高了结构的稳定性和耐久性。
同时，由于使用了有限元技术，可以对整个施工过程进行模拟分析，优化设计方案，有效提高施工质量和效率。
三、适应范围该工法适用于各种类型的绿色节材钢结构建筑，如高层建筑、电厂、厂房等。
四、工艺原理该工法通过有限元模拟分析，确定温度应力释放带的位置、尺寸和材料，并根据实际工程需求进行设计。
在施工过程中，采取一系列的技术措施，如使用可伸缩式温度应力释放带、控制温度变化、合理布置支撑体系等，以确保结构的稳定性和安全性。
五、施工工艺1. 施工前期准备：制定详细的施工计划和施工方案，组织好相应的人员和机具设备。
2. 温度应力释放带的安装：根据设计要求，将温度应力释放带安装在结构上，确保其位置和尺寸符合要求。
3. 控制温度变化：采取措施控制施工现场的温度变化，如使用临时遮阳棚、通风设备等。
4. 合理布置支撑体系：设置合理的支撑体系，以减小结构受温度变化影响的程度。
5. 施工过程监控：利用有限元技术对施工过程进行模拟分析，及时进行调整和优化。
六、劳动组织根据施工计划和施工方案，合理组织施工人员，确保施工进度和质量。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括有限元分析软件、温度应力释放带、支撑体系等，这些设备具有高精度、高效率的特点。
材料力学中的高温应力与应变分析方法探究
材料力学中的高温应力与应变分析方法探究在材料力学领域，高温应力与应变分析是一项重要的研究内容。
高温环境下材料的力学性能会发生显著变化，并且温度对材料的力学行为产生重要影响。
因此，研究高温应力与应变对于理解材料在极端条件下的行为至关重要，并且具有广泛的应用领域。
首先，我们将介绍常见的高温应力与应变分析方法之一——热胀缩法。
热胀缩法是一种通过测量材料在高温下的热胀缩变形来分析应力和应变的方法。
这种方法基于热胀缩原理，利用测量材料在升温或降温过程中的尺寸变化来推导出应力和应变的信息。
热胀缩法的具体实验过程如下：首先，选取一块具有一定形状和尺寸的试样，该试样材料具有较高的热胀缩系数。
将试样放置在一个高温环境中，并测量试样在不同温度下的长度变化。
根据试样的热胀缩系数和长度变化数据，可以通过计算得到试样在不同温度下的应力和应变分布情况。
高温环境下的热胀缩法可以有效地提供材料的应力与应变分布信息，尤其适用于研究材料在极端温度条件下的行为。
然而，热胀缩法在实际应用过程中也存在一些限制。
首先，该方法需要选取具有较高热胀缩系数和稳定性的试样材料，以确保测量结果的准确性。
其次，由于热胀缩系数会随着温度的变化而变化，所以在实验过程中需要对试样的温度进行严格控制，以确保数据的可靠性。
除了热胀缩法外，还有其他一些方法可以用于高温应力与应变分析。
例如，光弹性法是一种基于材料在高温下的光学行为变化来分析应力和应变的方法。
通过在材料上施加一定的载荷，使材料产生应力和应变，然后利用光学设备测量由应力产生的光学行为变化，从而推导出应力和应变的分布情况。
此外，还有快速扫描电子显微镜（SEM）等方法可以用于高温应力与应变分析。
快速扫描电子显微镜可以实时观察材料在高温下的微观结构和变形情况，从而推导出材料的应力和应变分布。
这种方法具有非常高的分辨率和实时性，可以提供准确的应力与应变信息。
高温应力与应变分析方法的研究和应用对于各种工程领域都具有重要意义。
大跨度钢结构网架温度应力及其影响研究
大跨度钢结构网架温度应力及其影响研究摘要：空间网架结构是我国发展较快的结构形式，广泛应用于体育场馆的等工程，温度应力对大跨度网架结构设计施工有很大影响。
温度作用下结构变形受约束，有关温度效应对建筑结构的影响研究取得很多成果，但具有很强的地域性。
目前国内外对钢架温度应力研究大多为个案，三维研究主要针对个案进行软件计算，无法满足当前实际工程要求。
文章对一二维结构与温度应力关系进行理论推导，对三维钢架结构网架温度应力分析。
关键词：大跨度；结构；网架温度1 大跨度结构网架温度应力相关研究1.1 建筑钢结构的应用发展钢结构是空间结构主要应用材料，钢结构设计中会遇到大量温度问题，近年来天气日益恶劣，大跨度钢结构施工中，弱结构到强结构中经历不确定环境因素，结构竣工时内部留下残余应力，大跨度钢结构在极端天气下的安全问题值得研究[2]。
结构设计时会遇到大量温度作用问题，如工业建筑厂房对结构屋面应力分配产生影响，结构温度伸缩缝大小是以温度应力为基础。
人们为应对温度应力不利变化采取应对措施降低对混凝土结构的影响，如采用保温隔热材料对结构保温。
大跨度钢结构发展较为成熟，大跨度混凝土结构杆件积累变形大，大跨度钢结构对温变敏感，只能靠结构杆件协同变形抵抗温度变形。
基本气温是确定温度作用所需主要气象参数，以往建筑结构设计大多根据经验，我国建筑结构荷载规范规定基本气温，热传导速率慢的砼结构温度接近月均温度，热传导速率快的结构温度接近年最高气温[3]。
现存大跨度钢桁架拱桥中，桥型根据拱肋与系梁刚度比例关系分为洛泽拱、系杆拱等。
钢桁架拱桥上部结构主要由连接系、桥面系等组成。
钢桁架桥在公铁两用桥中具有很大优势，因其具有独特特点，易于与周边景观协调搭配；桥梁上部结构施工多为高空作业，桁架拱桥杆件不需大型起吊设备，桁架桥杆件多为承受轴向力构件，拱桥力学特点决定其具有较好的竖向刚度。
钢桁架拱桥缺点体现在承载力高，需要考虑大型支座更换问题；大跨度钢桁架拱桥施工中整体稳定性较弱，桁架拱桥节点构造复杂，杆件设计要求充分考虑稳定性等。
大型钢结构屋架焊接应力释放研究
结构屋 架 平 台焊接 变形 问题 ， 工前 应 分析 出影 响 变形 的主要 因素 施 并预 见 变形 的方 向， 制定预 防、矫 正 变形 、释 放 焊接 应 力的措 施 本 文 通过 对 大型钢 结构屋 架平 台施 工 经验 的 总结 ， 出可操 作 性 防 变 提
形措 施 ，在 文 中主要 针 对 的是 大型 钢 结构 屋 架 的焊 接 应 力进 行探
（） ２对结构服 役性 能的影 响
（ 由于 冲击 工艺处 理 的特点 ，仅 可 以用于冲 击工具 可达 的外表 ３ ） ． ２ 力释 放 ． 应 冲 击工艺 一般 采用 的应压 力 的方式 将焊 接应 力随着振 动 的方式 应 力释放 （ ｔ ｓ ｅｉｆ 是 指 物体 内 某一 点 的应 力 由于释 放 进 行消 除 ，这 种 工艺一 般适 用于短 焊 接的局部 处理 。例 如修补焊 接 ｓｒ ｓｒｌ ） ｅ ｅ 能量 而降低 的现 象 ；确切地 说是 能量 释放 。应 力释放 一般 有两种 情 口 ，小配 件焊 接方 式等 。焊接 后容 易产 生延迟 冷裂纹 的情 况 。因此 况 ：其一 。在应 力集 中的部位 ，如断 裂端 点和 交叉部 位等 处发生 形 在屋 架焊 接上 可以采 用于一 些零 件搭配 焊接 的方面 。 变或破 坏 ，导致应 力释 放 。其二 ，并 非应 力集 中的地 区岩质 相变 、 三、结束语 岩石 力学性 质变化 或其 他原 因 ，致使 强度 降低 ，也 会 发生形 变或破 从 上 述分析 我们 可 以知道 ，在 焊接 的过程 当 中会 出现 焊接应 力 坏 。造成 应力 释放 。 来影 响整个 焊接 的结 果 ，因此在 焊接 之前 ，认真 了解 所焊接 的工 艺
对屋 架进 行处理 ，仅 采 用局部 的热 时效无 法达 到消 除整 个残 余应 力
钢结构工业建筑温度作用及温度伸缩缝设计的探讨
筑的单体规模也越来越大 ， 出现了很多超长超宽工程 ， 虽然规范 中对温度缝 的设置有明确的要求 ， 但 由于工艺的限制或建筑经济性的要求 ， 对温度缝 的 设置有许多的限制。但如果在设计中忽略或轻视了温度的作用 ， 必然会导致 在结 构安 全 或建 筑使 用等 出现很 多 问题 ， 所 以温 度 的作 用 成 了一 个钢 结 构工 程在 设计 及施 工 时 不容 忽视 且必 须要 考 虑 的问题 。
纵向温度 区段 横 向温度 区段 （ 垂 直屋架或 构架 （ 沿屋架 或构架跨度 跨度方 向） 方 向） ２ ２ ０ ｍ １ ２ ０ ｍ ｌ １ ５ ０ ｍ １ ８ ０ ｍ ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｌ １ ２ ５ ｍ ｌ ２ ０ ｍ
ｄ ｌ 邻２ ＜ ６ ３ ∞垂 ＜ ６ ５ ＜ ６ ６ ＜ ｄ
融翻圆圈
施工技术与应用
钢结构 工业建筑温度作用及 温度伸 缩缝设计 的探讨
摘要： 本 文通 过对 普通 钢 结构 工 业建 筑在 温度 效应 作 用下 ， 其 受 力及 结构 变形 的分 析 和在 温度 应力 及 温度 伸缩 造 成的 后果 的 陈 述， 表明在设计和施工 时考虑温度作用 的重要性， 并提 出相应 的解决措施。 关键 词 ： 温度 应力 ； 伸缩 缝 ； 温度 变 形 ； 温 度 区段 ； 失 稳
计规范》 的伸缩缝间距的要求设置伸缩缝 。 门式 刚架 轻 型房 屋 钢结构 的温度 区段 长度 （ 伸缩 缝 问距 ） ：
纵 向温 度 区段不 大 于３ ０ ０ ｍ
图５
牵 ７
４ ’
Ｉ １
横 向温 度 区段不 大 于 １ ５ ０ ｍ 表 １其 它单层 房屋 和 露天 结构 的温 度 区段 长度 （ 伸缩 缝 的间距 ）
大跨度钢结构网架温度应力及其影响分析
大跨度钢结构网架温度应力及其影响分析大跨度钢结构网架温度应力及其影响分析随着建筑技术的进步和城市化进程的加快，大跨度钢结构网架建筑在现代城市中得到了广泛应用。
然而，在实际的建造和使用过程中，由于温度变化等因素，这些大跨度钢结构网架往往会产生一定的温度应力，进而对其结构稳定性和安全性产生影响。
因此，对于大跨度钢结构网架温度应力及其影响进行分析，是保障其稳定性和安全性的必要措施之一。
一、大跨度钢结构网架温度应力的来源大跨度钢结构网架在夏季阳光直射时，需要承受较高的温度升高，而在夜晚则需要承受快速降温的影响。
这些温度变化会引起钢构件的体积变化，通过线膨胀系数α来描述。
由于不同构件材料的线膨胀系数不同，因此温度变化会导致不同构件间的变形或应力差异，从而产生温度应力。
除此之外，大跨度钢结构网架在施工和使用过程中也会受到其他外力的影响，如自重、风载和人造荷载等，也会对其产生一定的应力。
二、大跨度钢结构网架温度应力的危害大跨度钢结构网架的温度应力一旦超过了其材料所能承受的极限，就会发生塑性变形或破坏，造成严重的安全隐患。
例如，当长时间高温作用于钢结构网架时，会导致其材料的强度和刚度下降，从而影响其承载能力。
此外，温度应力还会导致钢结构网架的变形，使得构件之间的连接处松动或发生裂缝，进一步加剧结构的不安全性。
三、大跨度钢结构网架温度应力的分析方法针对大跨度钢结构网架温度应力的分析，一般可以采用两种方法：数值模拟法和试验验证法。
数值模拟法既可以通过有限元软件进行模拟分析，也可以通过MATLAB等编程语言进行模拟分析。
该方法的优点是可以在较短时间内进行大量计算，并得到较为精确的分析结果。
但缺点是其结果受到模型精度和参数选取的影响；而试验验证法则是通过搭建实验样板或现场试验等方式，来验证其温度应力情况，并得出结论。
该方法的优点是可以得到较为真实的实验结果，从而提高分析的准确度和可靠性，但缺点是过程较为复杂和费用较高。
高温条件下钢结构的应力_温度_应变的关系_张燕星
钢材虽为非燃烧材料，但钢材不耐火，温度４００℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半，温度达到６００℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度。
因此，当建筑采用无防火保护措施的钢结构时，一旦发生火灾，结构很容易遭到破坏。
高温下钢材力学性能模型的建立及其如何应用是进行结构抗火分析的关键和基础，对分析结果起着决定性的作用。
近十年来，国内外学者对不同钢材的高温材料力学性能进行了研究，并取得很大进展。
国内外对高温下钢材材料力学性能的研究主要包括两个方面：高温下钢材的应力－应变关系和高温下结构钢材料的各项力学性能如屈服强度、弹性模量等随温度变化的模型，但这些研究仅局限于恒温加载或恒载加温两种路径下钢材各项力学性能参数随温度变化的模型。
实际火灾过程中钢结构的内力和温度随时间不断变化，结构抗火分析中应考虑不同应力－温度路径下钢材的应力－温度－应变三者的耦合关系。
高温下钢材的材料特性国内外学者在对钢结构在高温下的力学性能已经进行了很多系统的试验研究。
尤其是在国外，主要是以试验结果为基础，许多国家和地区的结构抗火设计规范或规定中都规定了自己的高温材性模型，如ＥＣＣＳ（欧洲钢结构协会）模型、英国规范ＢＳＩ（Ｂｒｉｔｉｓｈ ＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）模型、欧洲标准委员会ＣＥＮ模型、澳大利亚ＡＳ４１００等。
１、应力－应变关系试验结果表明，当钢的温度在２５０℃以下时，钢的弹性模量和强度变化不大；当温度超过２５０℃时，即发生所谓的“塑性流动”，超过３００℃后，应力－应变关系曲线就没有明显的屈服极限和屈服平台，强度和弹性模量明显减小。
高温下钢构件的总应变 包括三部分：由应力产生的瞬时应变 ，蠕变 和由于热膨胀产生的应变 。
（１）总应变与应力过程和升温过程有关，当构件的升温速度在５～５０℃／分钟范围且构件的温度不超过６００℃时，蠕变较小，一般将蠕变包括在 中一起考虑，而不另外考虑蠕变的影响，因而也不考虑应力过程和升温过程对总应变的影响。
上海国家会展中心大跨钢结构屋盖温度应力分析与对策
第50卷第12期2020年6月下建筑结构Building StructureVol．50No．12Jun．2020DOI ：10.19701/j．jzjg．2020.12.007作者简介：刘俊，硕士，高级工程师，一级注册结构工程师，Email ：bergkampgo@163．com 。
上海国家会展中心大跨钢结构屋盖温度应力分析与对策刘俊，刘彦生，李果，经杰，刘培祥（清华大学建筑设计研究院有限公司，北京100084）［摘要］上海国家会展中心大跨钢结构屋盖平面尺度达341m ˑ270m ，温度作用不可忽视。
在总结国内大跨钢结构屋盖温度效应的研究成果和工程实例基础上，提出温度作用应考虑年温度作用、日照温度作用以及不同位置构件的温度差异。
基于上海的气象资料，提出了本工程温度作用取值，并利用SAP2000软件分别对屋盖横向单榀桁架、纵向桁架的温度效应进行多算例比较。
结合桁架的特点，对桁架中的温度应力水平、分布特点以及支座刚度、差异温升的影响进行探讨。
总结出三种可减少温度应力的方法：设置刚度适宜的支座、优化桁架的形状和坡度、对较长的结构进行分段，并介绍了本项目所采取的具体措施。
［关键词］上海国家会展中心；大跨屋盖；钢结构；温度作用；温度应力；支座设计中图分类号：TU393.3文献标识码：A文章编号：1002-848X （2020）12-0040-06［引用本文］刘俊，刘彦生，李果，等．上海国家会展中心大跨钢结构屋盖温度应力分析与对策［J ］．建筑结构，2020，50（12）：40-45．LIU Jun ，LIU Yansheng ，LI Guo ，et al．Temperature stress analysis and measures of large-span steel roof structure of National Exhibition and Convention Center in Shanghai ［J ］．Building Structure ，2020，50（12）：40-45．Temperature stress analysis and measures of large-span steel roof structure of NationalExhibition and Convention Center in Shanghai LIU Jun ，LIU Yansheng ，LI Guo ，JING Jie ，LIU Peixiang（Architectural Design ＆Ｒesearch Institute of Tsinghua University Co．，Ltd．，Beijing 100084，China ）Abstract ：The plane scale of the large-span steel structure roof of National Exhibition and Convention Center （NECC ）in Shanghai is 341m ˑ270m ，and the effect of temperature cannot be ignored．On the basis of summarizing the research results and engineering examples of the temperature effect of large-span steel structure roof in China ，it was proposed that the annual temperature effect ，sunshine temperature effect and the temperature difference of components in different positions should be considered in the temperature effect．Based on the meteorological data of Shanghai ，the value of temperature action in this project was put forward ，and the temperature effects of transverse single truss and longitudinal truss were compared using SAP2000software．Combined with the characteristics of truss ，the temperature stress level ，distribution characteristics and the influence of support stiffness and differential temperature rise were discussed．Three methods to reduce the temperature stress were summarized ，such as setting the support with appropriate rigidity ，optimizing the shape and slope of truss ，segmenting the longer structure ，and the concrete measures taken in this project were introduced．Keywords ：National Exhibition and Convention Center in Shanghai ；large-span roof ；steel structure ；temperature effect ；temperature stress ；support design0引言大跨钢结构屋盖平面尺度大，在温度作用下会产生较大的变形趋势，若应对不当，会造成构件应力增加、支座反力加大或位移过大等问题。
钢结构吊车梁对接焊缝应力释放方案
钢结构吊车梁对接焊缝应力释放方案1.合理设计焊缝形式：在进行吊车梁对接焊缝设计时，应根据焊缝的应力和受力情况，在合理的位置和形式上设置缝口，以释放焊接应力。
常见的焊缝形式包括角焊缝、对接焊缝和搭接焊缝等。
2.控制焊缝尺寸：焊缝的尺寸直接影响到焊缝的应力释放效果。
在焊缝设计中，应根据材料的强度和受力情况合理选择焊缝的尺寸，控制焊缝的长度、角度和深度等参数，以保证焊缝在受力时能够释放应力。
3.采用双面焊接方法：对于重要的焊缝连接，可以采用双面焊接方法，即在焊缝的两侧都进行焊接，以增加焊缝的承载能力和应力释放效果。
双面焊接可以减少焊缝的剩余应力和热应力，提高焊接接头的疲劳寿命。
4.适时退火处理：在焊接完成后，应根据焊接材料和焊接工艺的要求，适时进行退火处理。
退火处理可以通过加热焊接接头到一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却来实现。
这样可以使焊接接头的组织结构重新恢复并达到更好的力学性能，从而释放焊缝的应力。
5.采用预应力设计：在设计吊车梁时，可以采用预应力设计方法，即在钢结构吊车梁的对接焊缝上施加预应力，从而使焊缝在受力时能够更好地释放应力。
预应力设计可以通过设立附加支撑或添加预应力构件等方式来实现。
6.控制焊接温度：焊接温度对焊缝的应力释放效果有很大影响。
在进行焊接时，应根据焊接材料和焊接工艺的要求，控制焊接温度在合适的范围内，避免过高的焊接温度造成焊缝过度热处理，从而减少焊缝的残余应力。
7.进行力学分析：在设计吊车梁对接焊缝时，应进行力学分析，包括应力分析和变形分析等。
力学分析可以帮助确定焊缝的位置、形式和尺寸，预测焊缝在实际使用中受力情况，进而制定相应的应力释放方案。
综上所述，钢结构吊车梁对接焊缝应力释放方案应包括合理设计焊缝形式、控制焊缝尺寸、采用双面焊接方法、适时退火处理、采用预应力设计、控制焊接温度和进行力学分析等措施。
这些措施可以有效地提高焊缝的应力释放效果，保证吊车梁对接焊缝的安全和可靠性。
大跨度钢结构网架温度应力及其影响分析
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。
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结构 抗震文章编号:1009-6825(2011)09-0031-02钢结构温度应力释放构造做法的研究收稿日期:2010-12-05 :唐山市科技技术研究与发展指导计划项目(项目编号:09110232c)作者简介:马卫华(1978-),男,讲师,唐山学院土木工程系,河北唐山 063000马卫华摘 要:概括了钢结构解决常温下温度应力问题的措施,提出了在厂房纵向中部设置温度应力释放区,利用可滑动螺栓连接释放温度应力的构造做法,以有效减小温度应力影响,满足钢结构连接的构造要求。
关键词:钢结构,温度应力,应力释放中图分类号:TU 391文献标识码:A0 引言建筑物处于自然环境中受到各种温度变化的影响,当构件内部温度变化所引起的膨胀或收缩受到约束时就要产生应力,即温度应力。
近年来,钢结构在长度和高度方面都在不断的增加,其温度应力的影响也越来越明显。
通过恰当的构造做法来释放温度应力,是解决问题的方法之一。
1 解决温度应力的措施目前对一般钢结构处理温度应力的措施有四类:1)结构的长、宽都在规范设定的范围内时不考虑温度效应;2)结构的长或宽较大时,通过增设伸缩缝来防止温度应力的破坏;3)结构设计时,加乘一个安全系数来减小温度应力所占荷载的比例;4)采用长圆孔结构来释放温度应力。
部拆除原有旧民宅之争。
深入调查的结果是,发现那里竟有北宋时期的 高丽使馆 遗址等几座极有史料价值和艺术价值的建筑遗存。
如果跟随当时国内那股 草坪风 ,一味追求所谓欧陆式的绿地效果,换来的称赞只是一时的,留下的遗憾却是永远的。
保护城市的历史文化,事关社会各界,但首要的责任在政府。
即使在高度市场化的国家也是如此。
与不少欧洲古城相比,中国的历史文化名城除个别外,真正实施原物保护(文物保护)、原貌保护(历史街区保护)的范围要小得多。
所谓发展与保护的矛盾,相当程度上是人为的,首先是政府规划不当造成的。
杭州市近年启动的清河坊历史街区保护工程,就是市政府下决心调整规划、撤销房地产开发项目才保全下来的,正所谓 解铃还须系铃人 。
在具体项目操作上,各地情况不同,解决的办法也有区别。
有些地方,原定的历史保护地段过于连片,一旦城市启动旧城区改造,就与路网规划、城市设施更新发生冲突。
历史街区必要时可以划成若干小片,以便于市政设施的引入和街区内部功能的转换。
穿越古城的道路尽量不要设计成现代化的城市干道,以免接纳大量过往车流。
类型相同的历史街区可以适当撤并,不求多而求精,尤其要下力气保护那些能体现城市历史特色和地理标识的传统街区。
有的零星分散、毁坏严重但有保留价值的建筑遗产和古建构件,也宜适当集中起来,易地重建,与历史街区保护结合起来,便于长远的管理与使用。
有些规划保留的建筑遗产,适合民间使用的,可以出售、出租,可以在允许的范围内改变用途,但房主或承租人要按规定承担保护责任。
由于历史街区保护允许部分、大部分乃至全部改变使用功能,在政府投入一定资金并提供政策支持的前提下,还可以吸引一定数量的团体、中介和管理机构以及第三产业进驻街区,包括适当引入房地产开发的机制。
街区投入使用之后,也要纳入社区服务与管理的范畴。
因此,要努力培育历史街区的内在活力,构建历史街区的长远保护机制,这是解决历史街区保护与经济社会发展矛盾的治本之策。
5 结语发展与保护不是一对不可调和的矛盾,关键是要实实在在地行动起来,在实践中不断探索适合于本地实际的保护途径。
尊重历史,延续文脉,是发展当代先进文化的应有之义。
建筑遗产是历史的沉积,是人类文明的结晶。
对正在奔向现代化的当代人来说,它是财富,不是包袱;保护它是责任,不是负担。
这项事业要世世代代接续下去,不可能一蹴而就。
当前正处于遗产保护的十字路口,因而当代人尤其是作为现代人的建筑师的责任就格外的重大。
参考文献:[1] 单霁翔.从 大拆大建式旧城改造 到 历史城区整体保护 探讨历史城区保护的科学途径与有机秩序(中)[J].文物,2006(6):90-92.[2] 叶如棠.城市的发展与建筑遗产的保护[J].求是,2002(2):72-73.[3] 阮仪三,王景慧,王 林.历史文化名城保护理论与规划[M ].上海:同济大学出版社,1999.[4] 惠国夫,袁 春,王海力.古城建筑历史风貌的存续和发展[J].山西建筑,2010,36(5):57-58.On urban devel op m ent and protecti on of historical architectural heritagesYAN K un -fengAbstrac t :The paper ana l y zes t he pro cess ,the current situa ti on and the contradicti ons i n the h i stor i ca l arch itect u ra l her itag es i n Ch i na ,po ints out t he factual contradiction bet w een the urban deve l op m en t and the heritage protec tion is the m ai n proble m s i n the protecti on of the h i stor i ca l ar -ch i tect ura l her i tages ,so as t o d irec t the people to strengthen t he pro tecti on i deo logy for pro tecti ng the h i stor ica l arch itectura l her itages .K ey word s :h i stor i ca l buil dings ,c iti es ,contrad icti on31 第37卷第9期2011年3月山西建筑S HANXI ARCH I TECTUREVo.l 37No .9M ar . 2011大多数工程采用伸缩缝来释放温度应力,但设置伸缩缝给建筑的防水、保温带来不利影响,而加乘安全系数的方法则主要是其大小不好确定,系数太大势必加大主要构件的尺寸,增加建筑成本,系数太小则起不到很好的效果。
各国关于温度作用取值的规定各不相同,且有的国家没有明确规定,我国规范[1]针对不同类型的结构也只是规定了设置伸缩缝的间距要求。
对于一些较特殊的结构形式,温度作用的取值还处于探索阶段。
2009年乔京生[2]等结合唐山某拟建超长钢结构厂房,用AN-S Y S 软件进行了该厂房结构的温度应力场及位移场的数值模拟分析,并对采用温度应力释放区的设计方案和设置温度伸缩缝的方案进行了对比分析,结果显示采用温度应力释放区能有效降低温度应力的影响。
2 温度应力释放构造作法2.1 基本思路由于温度应力的客观存在,尤其在较长的温度区段中温度应力的聚集效应可能会造成结构的损坏,除了设置温度伸缩缝的做法外,也可以在厂房中设置温度应力释放区,其基本思路是利用可滑动螺栓连接释放温度应力,进而减小温度应力影响。
2.2 构造作法首先在厂房纵向中部选取一榀适当的刚架,通过这榀刚架将厂房分为两部分,然后将任一部分上的所有纵向构件与该榀刚架的连接节点都做成可滑动的节点,同时将该刚架上的屋面板、墙面板也处理成可以伸缩的构造,整个厂房结构在工作时可通过这些节点构造的滑动伸缩来释放温度应力。
与该榀刚架相连的纵向构件主要有檩条墙梁、吊车梁等构件,这些构件与刚架的连接节点采用了长圆孔的做法,如图1所示。
由于屋面、墙面围护板均为彩色压型钢板,自身变形能力强,吊车梁系统已考虑纵向伸缩,采用在构件上开长圆孔的做法可以满足节点有足够的滑动能力[4]。
设置长圆孔结构的孔长度,就要根据施工工艺和被长圆孔结构分为两部分的纵向构件受温后位移变化大小来确定,也就是设置伸缩缝时缝的宽度为长圆孔孔长度的最大值。
2.3 计算方法为了模拟长圆孔结构的功能,在最值温度下把带长圆孔结构的纵向构件的弹性模量进行修改,这样杆件成为弹性杆,杆两端伸长量或缩短量就相当于长圆孔内螺栓的移动值。
当设置长圆孔的长度为两倍伸缩缝的宽度时,可知无论厂房在升温最大还是降温最大,带长圆孔结构的纵向构件的应力大小接近零;当设置长圆孔的长度为零时,相当于不采取温度应力释放措施,厂房各构件的应力最大;当选择以上两种长度的中间值时,主要考虑结构的整体稳定性及各构件的内力的安全储备。
长圆孔内的螺栓采用高强度摩擦型螺栓,强度等级为8.8级,螺栓大小为M 20,Q235钢干净轧制摩擦面的抗滑移系数为0.3,根据计算公式[3]的单个螺栓的摩擦力为:N =0.9n f p =0.9 2 0.3 125=67.5k N 。
联系杆允许应力: =26.36M Pa ;允许变形: l =1.5mm 。
其中,n f 为传力摩擦面数; 为摩擦面的抗滑移系数;p 为一个高强度螺栓的预拉力。
单个螺栓的摩擦力67.5k N,基本等于带长圆孔结构的系杆最大轴力值68.1k N,此时两端部刚架纵向位移值均为0.012m 。
考虑结构升温或降温10 时,长圆孔中螺栓不移动的情况,此时带长圆孔结构的系杆最大轴力为145.4k N,位置为边跨处的联系杆,其他带长圆孔结构的系杆的轴力基本在80k N 左右,螺栓大小为M 30,单个螺栓的摩擦力为:N =0.9n f p =0.9 2 0.3 280=151.2k N 。
联系杆允许应力: =59.05M Pa ;允许变形: l =2.24mm 。
此时带长圆孔结构的联系杆的应力值为123M P a 。
考虑到螺栓在小幅度温度变化下滑动的不能太频繁,所以采用螺栓大小为M 30。
考虑日温度变化情况,采用结构温度变化幅值为10 作为螺栓滑动的临界温度是合适的。
螺栓在安装时初始温度下,长圆孔中的螺栓位于孔的中心位置,采用M 30的螺栓,温度升高10 时,螺栓所受力达到临界滑移状态,当温度在此基础上再升高,螺栓会滑动到一点A,在从孔中心滑动到A 的过程中,螺栓所受力的大小总维持在151k N 左右,受力超过151k N,螺栓就会滑动,因此纵向构件的应力得到减小。
3 结语通过上述分析,采用长圆孔的高强螺栓连接,能有效减小温度应力影响,也能满足钢结构连接的构造要求。
本文着重提出此种减小温度应力的构造作法,螺栓等级、直径、栓孔长等参数尚应由具体情况计算确定。
参考文献:[1] GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].[2] 乔京生,郭学方,李晓芝.超长钢结构体系的温度应力场及位移场数值模拟分析[J].唐山学院学报,2009(12):11-14.[3] 魏明钟.钢结构[M ].武汉:武汉理工大学出版社,2005:62-64.[4] 陈 鹏.轻钢厂房的结构设计[J].山西建筑,2008,34(21):61-62.R esearch about the co mponents practi ceof te mperature stress releasi ng of steel structureM A W e-i huaAbstrac t :T he paper ta l ks about m eas ures to so lve te m perat ure stress of stee l structure a t room temperature .The measures i nc l ude :se tti ng re -g ion o f temperat u re stress re l easi ng at the m i dd l e o f l ong d irection of plan t ,us i ng sli de bolt jo i n t he com ponents practi ce of temperature stress re -leasi ng and so on ,so as to reduce the i n fl uence of the te m pe rature stress e ffectively andm eet t he de m and o f t he co m ponents requ ire m ents o f stee lstructure s connecti on .K ey word s :stee l structure ,temperat u re stress ,stress release32 第37卷第9期2011年3月山西建筑。