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为研究承受非均匀布置大荷载大跨度钢结构在竖向地震作用下的性能,本文以实际工程为依托,根据某在建的大跨度钢结构工业厂房的设计方案,利用MIDAS GEN有限元软件建立了结构的整体分析模型,分别对结构在非均布大荷载和竖向地震共同作用下的受力性能和静力作用下的变形性能进行了数值分析。本文的主要研究内容如下:(1)运用有限元法,通过有限元分析软件MIADASGEN建立了整体有限元模型,并对模型进行模态分析。(2)通过振型分解反应谱法对模型进行7度竖向地震作用下轴力计算,将该轴力与重力荷载代表值作用下的轴力进行对比,引入轴力影响系数对模型的桁架跨中位置上、下弦杆、中柱上方弦杆以及腹杆的竖向地震影响进行评价。(3)分别对桁架在三种不同大荷载布置方式(工况1为只在桁架一端上方布置、工况2为桁架跨中布置、工况3为桁架两端对称布置)下的竖向地震响应进行了分析。(4)分别对两种荷载状态(承受局部大荷载和承受普通均布荷载)下的桁架腹杆在竖向地震作用下的响应进行了分析。(5)模拟模型在静力作用下屋架结构的变形情况,并对比不同大荷载布置位置下屋架变形的规律。通过研究得到如下结论:(1)对于这类屋盖承受不均匀分布大荷载的大跨钢结构,在7度抗震设防烈度时需要考虑竖向地震作用。(2)当大荷载对称分布于桁架两端时,竖向地震时传递到跨中上、下弦杆的轴力较小;而大荷载单独布置于桁架的一端时,则会由于刚度和质量的突变在跨中引起较大的竖向地震力,在结构设计时应尽量避免。(3)桁架中的腹杆在竖向地震作用下的轴力影响系数呈现出跨中大,两端小的规律,并且桁架所承受的荷载越大,腹杆对竖向地震的敏感度越高,建议设计时提高跨中位置腹杆的刚度。(4)通过提高大荷载分布区内次梁刚度,可以有效将布置于中柱或者边柱上方屋盖处的大荷载分布区内桁架竖向变形控制在规范容许范围内,但将大荷载布置于跨中区域,这样的设计仍无法避免区域内出现过大竖向变形。(5)桁架受局部大荷载的影响,在跨中位置会出现超出容许变形值的过大变形,形成薄弱区,设计时应特别关注跨中部分的次梁刚度。