(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211027959.5 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 中南建筑设计院股份有限公司 地址 430071 湖北省武汉市武昌区中南 二 路 (72)发明人 舒绍云　曹和平　李智芳　郑小庆　 陈玲　吴瑜锟　胡秀杰　郭锋　 姚元朝　方程　古承城　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 专利代理师 钟锋　陶洪 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) E04C 3/11(2006.01) E04B 1/36(2006.01)E04B 1/342(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支 座反力控制方法 (57)摘要 一种多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支 座反力控制方法， 涉及建筑施工领域。 多塔大跨 度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方法包 括以下步骤： 对多塔大跨度钢结构屋盖的桁架进 行选型； 根据多塔大跨度钢结构屋盖的下部支承 结构的布置情况设置屋盖支座； 对屋盖支座形式 进行选择； 对屋盖支座刚度进行选择； 对屋盖竖 向变形进行控制； 对屋盖的构件强度进行控制。 本申请提供的多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形 及支座反力控制方法能够保证屋盖的大跨部位 竖向变形控制在理想范围， 从而实现既对屋盖支 座水平反力起到削峰填谷的效应使屋盖支座水 平反力趋于均衡， 又能保证屋盖的竖向变形满足 设计要求， 并降低了屋盖支座处混凝土受拉程度 和支承混凝 土结构设计难度。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115329437 A 2022.11.11 CN 115329437 A 1.一种多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方法， 其特征在于， 其包括以 下步骤： 对多塔大跨度钢结构屋盖的桁架进行选型； 根据设计标准综合考虑多塔大跨度钢结构 屋盖的桁架 布置及受荷情况进行选型； 对多塔大跨度钢结构屋盖的屋盖支座及屋盖构件布置进行优化； 根据多塔大跨度钢结 构屋盖的下部支承结构的布置情况设置屋盖支 座， 对多塔大跨度钢结构屋盖按单体模型进 行计算分析， 根据屋盖大跨部位的变形情况调整桁架的高度、 桁架杆件布置和桁架杆件截 面大小使屋盖大跨部位的变形控制在合理预设范围； 对屋盖支座形式进行选择； 采用多塔大跨度钢结构屋盖的整体模型进行分析， 根据所 述屋盖支座受力及屋 盖竖向变形分析 结果调整所述屋 盖支座的参数； 对屋盖支座刚度进行选择； 设置变刚度支座作为所述屋盖支座， 所述屋盖支座根据不 同受力部位设置不同的初始刚度， 当所述屋盖支 座的水平反力大于其初始刚度对应的承载 力时使所述屋盖支座发生水平位移， 并使所述屋盖支座的刚度随水位位移量线性增加， 将 超过所述屋盖支座承载力的水平力通过与屋盖支座相连 的构件向其它屋盖支座进行传递 和扩散； 对屋盖竖向变形进行控制； 对所述屋盖支座初始刚度逐个进行调整和试算， 使所述屋 盖支座的水平反力和竖向变形在预设范围内最小以维持动态平衡， 重复此步骤直至全部屋 盖支座的初始刚度调整完成， 得到整体 计算模型； 对屋盖的构件强度进行控制； 采用设置了变刚度支座的多塔大跨度钢结构屋盖的整体 模型进行计算， 得到屋盖桁架上 弦杆、 下弦杆、 腹杆和与屋盖支 座相连杆件的截面应力比范 围。 2.根据权利要求1所述的多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方法， 其特 征在于， 所述变刚度支座 为球型铰支座。 3.根据权利要求1所述的多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方法， 其特 征在于， 所述屋 盖支座的初始刚度在2k N/mm以上。 4.根据权利要求1所述的多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方法， 其特 征在于， 对所述屋盖支座初始刚度逐个进行调整和试算， 使所述屋盖支座的水平反力在 800kN以下。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329437 A 2一种多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形 及支座反力控制方 法 技术领域 [0001]本申请涉及建筑施工领域， 具体而言， 涉及一种多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形 及支座反力控制方法。 背景技术 [0002]随着我国经济建设的高速发展， 高铁站房、 体育馆、 展览馆、 机场航站楼等大型公 共建筑的兴建也获得了很大 的发展， 在这些重大 的、 特别是标志性的工程中无不见到大跨 甚至超长大跨空间钢结构的身影。 [0003]超长大跨钢结构屋盖在大跨周边支座处存在变形协调的问题且对 温度荷载敏感， 在结构设计中通常采用滑动支座对变形协调内力及温度内力进行释放。 大跨部位的竖向变 形及支座反力与屋盖支座刚度直接相关， 采用滑动支座将使屋盖大跨、 大悬挑部位的竖向 变形难以满足设计要求。 采用固定支座尽管可以理想地控制屋盖大跨及大悬挑部位的的竖 向变形， 又会使支 座水平反力巨大且不均匀， 造成结构局部受力过大， 对结构整体受力极为 不利。 发明内容 [0004]本申请的目的在于提供一种多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方 法， 其能够保证屋盖的大跨部位竖向变形控制在理想范围， 从而实现既对屋盖支座水平反 力起到削峰填谷的效应使屋盖支 座水平反力趋于均衡， 又能保证屋盖的竖向变形满足设计 要求， 并降低了 屋盖支座处混凝 土受拉程度和支承混凝 土结构设计难度。 [0005]本申请的实施例是这样实现的： [0006]本申请提供的多塔大跨度钢结构屋盖竖向变形及支座反力控制方法， 其包括以下 步骤： [0007]对多塔大跨度钢结构屋盖的桁架进行选型； 根据设计标准综合考虑多塔大跨度钢 结构屋盖的桁架 布置及受荷情况进行选型； [0008]对多塔大跨度钢结构屋盖的屋盖支座及屋盖构件布置进行优化； 根据多塔大跨度 钢结构屋盖的下部支承结构的布置情况设置屋盖支 座， 对多塔大跨度钢结构屋盖按单体模 型进行计算分析， 根据屋盖大跨部位的变形情况调整桁架的高度、 桁架杆件布置和桁架杆 件截面大小 使屋盖大跨部位的变形控制在合理预设范围； [0009]对屋盖支座形式进行选择； 采用多塔大跨度钢结构屋盖 的整体模型进行分析， 根 据屋盖支座受力及屋 盖竖向变形分析 结果调整屋 盖支座的参数； [0010]对屋盖支座刚度进行选择； 设置变刚度支座作为屋盖支座， 屋盖支座根据不 同受 力部位设置不同的初始刚度， 当屋盖支 座的水平反力大于其初始刚度对应的承载力时使屋 盖支座发生水平位移， 并使屋盖支座的刚度随水位位移量线性增加， 将超过屋盖支座承载 力的水平力通过与屋 盖支座相连的构件向其它屋 盖支座进行传递和扩散； [0011]对屋盖竖向变形进行控制； 对屋盖支座初始刚度逐个进行调整和试算， 使屋盖支说　明　书 1/5 页 3 CN 115329437 A 3