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大型地上实验水池钢结构方案研究及计算

李竞远1,2郭彦林1

1清华大学土木工程系

2中国建筑标准设计研究院有限公司

摘要:针对某建造于地面上储水量达吨的大型钢结构水池,提出了多种结构方案。通过多方案的分析比较,确定了水池钢结构方案:主体结构由梯形截面桁架立柱、多道水平腰桁架以及多道封顶桁架组成;池壁采用连续支承的弧形钢板形成张力结构,能有效抵抗静水压力作用,降低钢板厚度;施工过程采用先安装梯形桁架立柱,然后在桁架立柱顶部施加对拉预应力并临时锚固拉索,之后安装水平腰桁架和封顶桁架,最后卸掉拉索并安装弧形壁板。这种无索预应力方案,使得结构安装后桁架立柱的锁定内力能与静水压力作用产生的弯矩相互抵消,极大地降低了正常使用的应力水平。在此基础上,研究了整体钢结构水池的动力特性以及主要工艺荷载效应(造浪、物体高速入水)等;建立了钢结构水池的流固耦合分析模型,研究了地震动时程响应。最后,给出了池壁观测开洞方案及数值分析结果、地基基础设计方案等。

关键词:实验水池;无埋入;钢结构方案;无索预应力;动水压力

DOI:10./j.gyjzG

STUDYANDCALCULATIONOFSTEELSTRUCTURESCHEMESFORALARGEEXPERIMENTALTANKABOVEGROUND

LIJingyuan1,2GUOYanlin1

1DepartmentofCivilEngineering

2ChinaInstituteofBuildingStandardDesignResearch

Abstract:Beingaimedatarequirementtoconstructalargesteelwatertankcontainingtonsaboveground.Sereralschemeswereproposed.Throughtheanalysisand

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