北京新机场航站楼C2型钢柱结构承载力性能研究

基于北京新机场航站楼C2型钢柱结构,研究顶部水平约束对C2型钢柱结构破坏形式及竖向承载力的影响。利用有限元软件ABAQUS对模型进行非线性屈曲分析,得出C2型钢柱结构的破坏形态及应力分布情况,同时通过计算得出荷载-位移曲线、极限承载力等。对比不同约束条件下结构的承载力,提出适用于C2型钢柱结构的承载力计算方法。研究结果表明:随着顶部约束刚度的增大,C2型钢柱结构破坏形式由中心对称分布向单侧分布转变,最大应力集中在环向杆件及其连接的斜撑杆上,斜撑杆发生明显拱起变形;随着顶部约束刚度增大至80 kN/mm,屈服承载力及极限承载力均显著增大20%;随着顶部水平约束刚度由80 kN/mm增大到5 000 kN/mm,屈服承载力及极限承载力均呈现缓慢增长,分别增大4%和6%;刚度由5 000 kN/mm继续增加时,屈服承载力及极限承载力不再增加,因此适度增大结构顶部约束刚度即可显著增强结构抵抗竖向荷载的能力;采用的承载力计算方法可有效计算标准组合下C2型钢柱结构的竖向承载力值。