大跨度钢结构屋盖风荷载作用下的动力响应与稳定性分析

在现代建筑技术飞速发展的今天,大跨度钢结构屋盖因其独特空间形态、良好受力性能以及广泛应用前景,在体育馆、会展中心、机场航站楼等大型公共建筑中得到了越来越多应用。然而,这类结构因其柔性大、阻尼小等特点,使其对风荷载的敏感度较高。同时,风荷载的随机性、非定常性以及结构自身的非线性特征,使得准确预测和分析结构在风荷载作用下的动力响应成为一项具有挑战性的任务。为此,本文深入运用综合应用数值模拟以及理论分析等方法,系统研究大跨度钢结构屋盖在风荷载作用下的动力响应特性及其稳定性,希望为同类工程的设计和施工提供参考。

大跨度钢结构屋盖风-温耦合效应研究现状

近年来,结构风工程和温度效应一直是大跨度空间钢结构的重点研究问题,本文先后总结了国内外建筑结构风工程的发展现状,以及其在日照温差、年温差与骤然降温三种最不利温差作用下的结构温度场研究现状。随着实际工程应用的发展,针对大跨度钢结构风工程、温度效应等的交叉领域成为最新的研究问题之一,而根据对国内外文献的调研总结,发现对于大跨度钢结构屋盖风-温耦合效应研究甚少,其中存在的难点问题是如何建立针对大跨度钢结构屋盖的风-温荷载耦合效应模型,并在此基础上实现对结构风-温耦合效应评估。建立大跨度钢结构屋盖风-温荷载耦合效应的分析和评定方法可为结构防灾减灾提供理论参考,由于国内外相关研究还不完善,积极开展这方面研究的理论和工程应用价值非常明显。

体育馆大跨度钢结构屋盖施工技术

以浙江大学紫金港校区游泳馆建设项目为背景,介绍了钢结构吊装施工前的准备工作及其工序流程,包括构件准备工作、桁架现场拼装、钢结构就位吊装等方面的创新做法。同时,阐述了钢结构屋盖吊装施工工艺,并总结了施工中的注意事项,从而确保了吊装施工的安全进行,对今后类似的工程具有一定的借鉴意义。

航站楼空间曲面大跨度钢结构屋盖的安装施工

以宁波栎社国际机场三期扩建工程——T2航站楼为例,针对其大跨度空间曲面屋盖的特点,对比优选了“楼层分区拼装,累积整体提升”的方案,通过合理的单元分区以及合理设置提升吊点等措施,确保了提升的同步性。同时,对整体提升过程各工况进行仿真分析,预先调整控制提升安装过程中的结构变形、应力状态,从而确保了屋盖结构在提升安装过程中的稳定性和安全性。

深坑大跨屋盖重型钢桁架结构吊装施工过程监测研究

为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位置的真实应变分布情况进行分析,从而评估施工过程中结构的安全性。基于大型有限元软件ABAQUS建立精细化有限元模型,将吊装完成后结构测点处的应变响应与有限元计算得到的应变进行了对比。结果表明:结构在吊装过程中的整体应变响应水平较低,该桁架结构被吊装到位后,受焊接固定工作的影响,结构的应变发展情况较为复杂,但总体仍处于安全范围之内;安装完成后,整体结构的应变水平随外部环境气温升降呈现周期性变化规律;环状加劲板与底部混凝土间钢板受力最大,格构柱内侧中部受力偏大,格构柱外侧两端受力偏大,桁架部位受力集中在跨中范围内,两侧受力偏小,且结构内部加劲板和格构柱间底部混凝土明显降低了结构关键节点的受力。

张家口奥体中心游泳馆钢结构屋盖提升方案对比研究

张家口奥体中心游泳馆钢结构屋盖提升方案基于沿东西中轴线对称分布原则,通过改变分区、提升架的数量及布置位置,设置了三种提升方案。为研究三种提升方案的可行性与合理性,对每种提升方案各阶段提升进行全过程跟踪模拟。对比分析了三种提升方案的节点竖向位移、支座反力和杆件应力比等,并研究提升不同步性对结构的影响。结果表明,三种提升方案中90%以上杆件的应力比集中于0~0.4范围内;刚度较大的混凝土核心筒在提升过程参与受力,能够提高上部网架、提升架和下部混凝土结构在提升阶段的安全储备;通过合理地布置提升吊点,选用合适的额定提升力的提升设备,可避免在提升过程中出现较大的因提升不同步造成的位移差,且单点出现最大提升力时不会影响网架的正常提升和造成网架损伤。对比分析的三种提升方案均具有可行性,且方案三相对更为合理。

大跨度复杂钢结构屋盖整体滑移安装技术

针对广州国际会展中心主展厅屋盖跨度大、形体复杂的特点,采取了先进的滑移施工方法。其间,配以新颖的滑移设备及成熟的牵引控制装置,出色地完成了施工任务,为今后同类工程提供了参考。

浦东国际机场(一期工程)航站楼钢结构研究与设计

本文介绍了上海浦东国际机场第一期工程中的航站楼钢结构研究设计,包括其特点和分析,特别是抗震和抗风设计。文中简要地阐述了其模型风洞实验的结果。

大跨度钢桁架屋盖下悬吊结构楼层舒适度研究

大跨度钢桁架屋盖的竖向自振频率一般较低,在其下悬吊部分楼层,将导致较大的人行激励反应,不能满足建筑舒适度的要求。从一个实际工程案例出发,研究了大跨度悬吊钢结构楼盖舒适度的三个问题:舒适度标准、人致荷载的定义、TMD解决方案。选取了ISO 2631-2舒适度标准和工程上简化的人致荷载定义,考虑多种荷载工况下结构采用TMD减振前后的加速度反应。分析结果表明,TMD方案能够使结构在人致荷载下的振动大幅度减小,并满足舒适度要求。同时通过竖向地震时程分析,表明TMD系统对竖向地震具有减震作用。

大跨度钢屋盖结构与下部支承结构协同工作的研究

在经济水平不断上升的今天,人们给物质文化生活水平提出了更高的要求,基于这样的要求相关的大跨度的场馆以及展厅等工程数量逐渐上升。通常情况下这种项目的上部分都是使用大跨度的钢屋盖结构,其下部分使用的是支承结构。因为在设计的时候其结构都是相互分开的,所以经常就会把上部分与下部分的内容分开考虑,一般都是使用固定铰支座来对桁架结构的支撑进行模拟,这种方式明显是存在弊端的,不仅会带来一定的安全问题,还会使得成本投入加大。基于此,本文将会以某一工程为例对其模型进行分析,确定出适合的方式模拟方式。

东莞篮球中心主体育馆三向网格曲面索网幕墙体系设计

介绍了东莞篮球中心主体育馆大跨度钢结构屋盖和三向网格曲面索网幕墙结构的设计特点。重点阐述了索网幕墙计算模型的建立、屋盖钢结构模型和索网幕墙简化模型的计算分析以及屋盖钢结构与索网幕墙结构组合的完整模型的计算分析,研究了屋盖钢结构和索网幕墙结构之间的相互影响。在完整模型中,屋顶环梁的变形减小,索网的变形增大,索网的拉力减小。设计经验可为复杂大跨钢结构屋盖和索网幕墙结构提供参考。