基于太阳辐射的某弱相关悬挂结构温度效应分析

陈泓霏; 任传辉; 周婷; 刘红波; 陈志华; 刘金员

doi:10.3724/j.gyjzG25022203

基于太阳辐射的某弱相关悬挂结构温度效应分析

doi: 10.3724/j.gyjzG25022203

1. 天津大学国际工程师学院, 天津 300072;
2. 中铁十八局集团建筑安装工程有限公司, 天津 300308;
3. 天津大学建筑学院, 天津 300072;
4. 天津大学建筑工程学院, 天津 300072

基金项目:

国家重点研发计划（2023YFC3805202）。

详细信息

作者简介:
陈泓霏，硕士研究生，主要从事钢结构方面研究。

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出版历程
- 收稿日期: 2025-02-22
- 网络出版日期: 2026-02-26
- 刊出日期: 2026-01-22

Analysis of Temperature Effects on a Weakly Correlated Suspension Structure Based on Solar Radiation

1. Tianjin International Engineering Institute, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
2. China Railway 18th Bureau Group Construction and Installation Engineering Co., Ltd., Tianjin 300308, China;
3. School of Architecture, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
4. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China

摘要

摘要: 某高层建筑采用了各层弱相关的悬挂结构，通过RHINO软件对该建筑物进行温度场分区，采用MIDAS软件计算了该建筑物的主要构件在温度变化作用下的内力和变形，分别分析了仅气温变化和太阳辐射与气温变化共同作用两种情况下的温度效应。主要结论为：相比于气温变化导致的均匀温度效应，太阳辐射引发的非均匀温度作用对结构的应力、支座反力及位移的影响更为显著；共同作用下的最大拉应力增长了53.6%，最大合反力与合反力矩分别增长了142%和 16.8%，最大位移值增加了26.3%；同时最大拉应力、最大合反力及最大合反力矩作用位置均发生改变。因此，需要重点考虑在结构设计和使用过程中对太阳辐射引发的非均匀温度作用。
- 悬挂结构 /
- 钢结构 /
- 温度场 /
- 太阳辐射
Abstract: This study investigates a high-rise building featuring a weakly correlated suspended structure. The building's temperature field was zoned using Rhino， and the internal forces and deformations of key structural members under thermal loading were calculated using Midas software. The analysis compared the thermal effects under two scenarios： air temperature fluctuation alone and the combined action of solar radiation and air temperature.The results indicate that the non-uniform temperature effects induced by solar radiation exert a significantly greater influence on structural stress， support reactions， and displacements than the uniform effects caused solely by air temperature changes. Specifically， the maximum tensile stress increased by 53.6%， while the maximum resultant reaction force and moment increased by 142% and 16.8%， respectively； the maximum displacement increased by 26.3%. Furthermore， the locations of the maximum tensile stress， resultant reaction force， and resultant reaction moment shifted under the combined loading. Consequently， the non-uniform temperature actions arising from solar radiation warrant critical consideration during the structural design and operational phases.
- weakly correlated suspension structure /
- steel structure /
- temperature field /
- solar radiation

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