本文是一篇结构工程论文，笔者认为该论文主要研究土木工程结构选型、力学分析、设计理论和建造技术等。今天无忧网为大家推荐一篇结构工程论文，供大家参考。
结构工程论文2018年精选范文一：支撑设置对某高校体育馆钢结构抗震性能的影响
1绪论
1.1课题研究背景与意义
“十二五”时期是我国建设体育强国，推进体育产业快速发展的重要阶段和贯彻落实国务院办公厅《关于加快发展体育产业的指导意见》的关键历史时期。体育馆业作为体育产业中最具潜力的行业之一，在“十二五”期间将得益于国家政策的有利支持以及我国基本公共服务体系建设的迫切需要，获得较快发展。同时，体育馆也可有力地带动体育健身休闲、体育赛事和体育培训等相关行业的发展。
高校体育馆是学校幵展体育教学、训练、比赛和健身运动的重要场所。良好的品牌效应又能加快高校体育馆的社会化进程，提升学校的知名度。高校体育馆的幵发和利用，能促进高校体育文化建设，丰富校园体育文化生活，提高学生参加体育运动的热情，从而促进高校体育教学改革和学校人才培养质量的提高。
根据《建筑工程抗震设防分类标准》，体育馆属于重点设防类建筑，即地震时使用功能不能中断或需尽快修复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。
现代体育建筑功能多样化、造型新颖，造成错层、大跨、高位转换、大空矿、大悬挑等复杂结构的形成，特别是当这些工程地处高烈度区，对其抗震性能的要求使结构工程师面临巨大的挑战，迫切需要总结研究类似结构体系的抗震性能。
1.2复杂钢结构体育馆抗腰设计方法
体育建筑在我国的文化源远流长，如古代建的球场、武厅、体育学堂等场所，随着时代的发展修建了北京先农坛体育场、南京中央体育场（1931）、上海江湾体育场（1935）等。新中国成立以来，建造了大量体育建筑，其中较为典型的有北京工人体育场（1959）、首都体育馆（1968）、上海体育馆（1975）。近年来，随着2008年第二十九界北京奥运会，2010年第16届广州亚运会，2011年深圳大运会即第26届世界大学生夏季运动会的召开，大批的体育场馆蓬勃发展，如国家体育场鸟巢、游泳馆水立方的修建。随着国民经济的发展以及建筑功能的多样化，平面布置与竖向体形的日益复杂，传统的常规体系己难以满足要求，体育馆结构中，大跨度、大空间等复杂、不规则结构日增多，钢结构的应用得到迅猛发展。钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。
复杂钢结构建筑属于重大建筑工程，楼板开洞及不连续是不规则建筑结构的一种，楼板大幵洞导致了楼板平面内刚度的减弱以及各层水平刚度的下降，同时也导致了楼层质量的下降，在地震作用下，质量下降会导致惯性力的减小，而水平刚度的下降会导致建筑侧向位移的增大。复杂钢结构地震时可能发生严重的次生灾害，因此迫切需要研宄这类建筑物抗震性能。
1.2.1基于功能的建筑抗震设计
基于功能又可称为基于性能、基于性态等。基于功能的抗震设计理论是20世纪90年代初期由美国科学家和工程师首先提出的，引起我国、日本和欧洲地震工程界同行的极大兴趣，纷纷展幵多方面的研宄。我国学者提出，基于功能的结构抗震设计中应该考虑两类目标功能水平，第一类是由规范给定的各类结构的最低功能要求，反映结构“共性”；第二类是按照建筑的用途，由业主、使用者与工程师共同确定，反映结构个性”；直接采用可靠度的表达形式并由构件的可靠度过渡到结构体系可靠度的水平上，采用“投资、效益”准则下的基于可靠度的结构优化设计方法。有的学者进一步提出了将单体工程结构的功能设计扩展到工程系统的功能设计，例如早期的生命线工程系统到现在的基础工程设施的抗震功能设计，认为结构抗震设计将从传统的以力为主的设计思想转变到以变形为主的设计思想。抗震设计不再仅仅被赋予概率意义，而引入决策机制。从而使业主能主动参与设计过程，设计人员也可以具有更大的自由空间。但是对于工程系统，由于其不确定性和复杂性更大，基于功能的设计可能是不够的，而应采用基于风险的设计。在基于功能的抗震设计中，除了结构抗震验算外，抗震措施也是一个重要的组成部分。在一定的设防水准下的设防目标确定之后，地震作用就可以确定。但是按照不同的功能要求，结构所具有的抗力和延性要求仍可有所不同，因此提出“综合抗震能力”的概念，并采用构造影响系数来描述不同构造措施的作用。
2支撑布置方式与形式对结构抗侧刚度的影响
2.1单斜杆支撑对结构抗侧刚度的影响
2.1.1单层单跨无斜撑平面结构抗侧刚度
某单层单跨平面刚架如图2.1所示，其跨度为L，高度为h，在柱顶一端施加水平力F（I2为柱子弱轴惯性矩，I3为柱子强轴惯性矩：
当梁的EI值非常大且两端固接时，可忽略梁两端的相对转角，即认为该结构的两柱顶在刚架平面内只有水平位移无转角，则该结构的抗侧刚度即两根柱子两端固接时的抗侧刚度之和:
当梁的EI值非常小时，可认为结构两柱顶是自由端，水平梁只传递轴力，可忽略梁在轴力下的压缩变形。结构的抗侧刚度即两根悬臂柱的抗侧刚度之和：
两种极端情况下结构的抗侧刚度比值为
结构的实际抗侧刚度必然在两极端情况之间。
2.1.2单层单跨有斜撑平面结构抗侧刚度
在2.1.1节结构中设置一单斜杆支撑如图2.2所示：
该刚架的梁和柱以及支撑之间均为固接，属于超静定结构，计算相对繁琐。先将包括支座处的所有固接节点改为铰接后，刚架在平面内的抗侧刚度会降低，结构变成如图2.3所示的静定析架。
2.2支撑布置方式对结构抗侧刚度的影响
如图2.5所示的四层八跨平面铰接体系，所有杆件釆用相同的材料，截面面积相同，取EA=1kN，仅支撑的布置方式不同，水平与竖向杆件取单位长度，框架的九个顶点处均作用1/9N的水平集中力。
a~f支撑布置方式特点如表2.1所示：
根据结构力学公式，节点位移
其中：
N1为作用于节点的单位力引起的第1个杆件的内力。
3剪刀型支撑设置对某高校体育馆钢结构弹性抗震性能的影响........15
3.1北京石景山某高校体育馆工程概况........15
3.1.1工程概况.......15
3.1.2荷载工程.......20
3.1.3内力校核...20
4基于Sap2000的体育馆结构倒塌机制分析.....31
4.1性能化抗震设计概述......31
4.2Pushover静力弹塑性分析原理........32
4.2.1Pushove原理与基本假定.......33
5基于Perform 3D的体育馆结构倒塌机制分析.......64
5.1模型导入与校核......64
5.2基于Perform 3D的构件本构关系建立.......66
5基于Perform 3D的体育馆结构倒塌机制分析
PERFORM 3d其前身为Drain-2DX和Drain-3DX，由美国加州大学伯克利分校的教授开发，是一个专门用于三维结构非线性分析与性能评估的地震工程分析工具。它基于ATC-40,FEMA-356或ATC-440，通过变形或强度的限制状态对复杂结构（其中包括剪力墙结构）同时在一个模型中实现静力或动力非线性分析。该软件模型数据可由ETABS或者SAP2000导入，支持多种类型单元，包括带有节点区的梁、柱、支撑、开洞剪力墙、楼板、粘滞阻尼器和隔振器，并可以输出使用比率、Pushover、能量平衡、模态形状、变形形状、位移和力的时程记录等结果，是目前应用较广的非线性分析软件之一。
5.1模型导入与校核
1）Sap2000导入Perform 3D导入的竖向荷载包括：
恒载①点恒载③单元恒载③自重
活载①节点活载③单元活载
2）模型校核
6结论与展望
