刁慧贤 宋浩静 凡 威 任威威

(1.中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，河南 郑州 450000; 2.河南广播电视大学郑州信息科技职业学院，河南 郑州 450000)

1 概述

国外某电厂的三条取排水管线在某处需跨越一条地埋天然气管道和一条约4 m宽的道路。该处取排水管采用架空布置，由于征地权限问题，中间区域不能设置支座。设计考虑采用一跨为30 m的钢结构桁架支撑取排水管跨越天然气管道及道路，具体见图1。

PKPM和世纪旗云等软件通常只能计算平面钢结构桁架[1]，而STAAD.Pro是近年来工程中常用的三维有限元分析软件，它界面清晰、建模方便，计算快捷，后处理不仅能输出结构的应力变形结果，还可以结合SSDD软件对钢结构规范上要求的各个控制条款进行中国规范检验，相比平面桁架计算能更准确的模拟实际工况。本文采用STAAD.Pro和SSDD软件对上述30 m大跨度钢结构桁架进行三维有限元应力变形分析及规范检验，为大跨度钢结构桁架的设计和研究提供一定的理论支持。

2 建模计算

2.1 建立模型、指定构件、设置支座

各构件截面如表1所示，桁架平、立面图如图2，图3所示。在STAAD.Pro中建立模型并将所有的竖杆及斜杆指定为桁架构件(轴心受力构件)。钢结构桁架3D模型如图4所示。

考虑柱下端为固定支座，将柱下8个节点设置固定支座。

表1 桁架构件截面特性

2.2 荷载工况

2.2.1基本荷载工况

几何模型建立完成之后，添加基本荷载工况，施加在桁架构件上的基本荷载取值如表2所示。

表2 基本荷载工况取值