大跨度张弦桁架顶推滑移施工的风险监测及安全保障措施

大跨度张弦桁架顶推滑移施工过程中可能存在坍塌倾覆、结构变形和高处坠落等风险,需要针对其中的关键点制定安全保障措施。以滨湖国际会展中心为例,梳理施工监测中的胎架、索力、滑移和变形监测要点,并从科学设计施工方案和安全隐患排查管理系统两个方面加强对滑移施工质量与安全的管理,提出大跨度张弦桁架顶推滑移施工的安全保障措施。这对类似工程的实施具有良好的借鉴作用。

张弦桁架梁预应力技术在游泳馆的应用研究

随着我国钢结构建造技术的不断提高,预应力工程技术也从成熟的预应力混凝土结构,向预应力钢结构体拓展应用,这种预应力钢结构组合体属于新型空间结构,具有重量相对较轻、用钢量减少、抗震性能好、造型美观、加工速度快、安装工期短等优点。本研究以监利文体中心游泳馆预应力张弦桁架梁结构工程为例,对预应力张弦桁架梁钢结构施工技术应用进行了分析研究,可供类似工程借鉴。

大跨径张弦桁架桥受力分析研究

张弦桁架桥作为一种新型桥梁结构,目前缺少设计施工方面的参考经验。为此,通过实际案例介绍大跨径张弦桁架桥的受力性能分析及施工方案,为类似工程提供案例参考。以大跨径张弦桁架桥项目为工程背景,采用Midas Civil建立桥梁有限元模型进行分析,得出张弦桁架桥结构体系受力规律及控制荷载,并对桥梁的强度、稳定性、挠度及人致振动等方面进行验算,同时提供施工方案指导。

大跨度短撑杆式张弦桁架结构形式的研究

结合短撑杆式张弦桁架的优点,采用有限元软件ANSYS10.0对竖直撑杆式张弦桁架和V形撑杆式张弦桁架进行计算,得出竖直撑杆式张弦桁架的受力性能好,但没有V形撑杆式张弦桁架美观的结论,从而为工程设计积累了经验。

大跨度张弦桁架预应力张拉控制研究

应用有限元软件ANSYS ,通过对模拟千斤顶升温的模拟千斤顶法实现拉索预应力 ,提出了张弦桁架预应力的实用确定方法 .将使用状态下计算得到的千斤顶温度荷载加到施工状态的计算模型即可求出施工需控制的索力、控制点位移 .二次张拉需考虑张拉对相邻桁架的影响 ,施工控制难度大 ,本文结合哈尔滨会展体育中心支座跨度 1 2 8m的超大跨度预应力张弦桁架结构的深化设计计算 ,提出了单榀张弦桁架下弦拉索胎架一次张拉法施工方法 ,通过对张拉阶段胎架与张弦桁架间摩擦力的计算研究 ,定量索力下跨中位移法考虑摩擦力影响 ,以跨中竖向位移作为预应力张拉的主要控制指标 ,成功地完成了该工程预应力张拉施工 .

基于数据融合的张弦桁架损伤识别方法与试验研究

针对张弦桁架采用单损伤指标识别损伤位置易受到干扰甚至产生误判的问题,提出基于曲率模态差和模态柔度差曲率融合的损伤识别方法。基于D-S证据矩阵和加权平均两种数据融合准则,建立张弦桁架损伤识别的单次融合和两阶段融合识别流程。采用有限元软件ANSYS建立张弦桁架分析模型,利用减小构件截面积模拟弦杆损伤,分别采用非融合单损伤指标、单次数据融合和两阶段融合方法进行损伤识别分析。结果表明:单损伤识别指标的抗干扰能力较低,尤其对支座附近下弦杆的识别效果差;基于数据融合的损伤识别方法能够综合多种指标损伤识别结果,有效提高损伤位置识别的准确性;与加权平均数据融合准则相比,基于D-S证据矩阵准则的数据融合方法更能有效降低非损伤位置干扰,识别效果更好;两阶段融合方法效果优于单次融合方法,损伤位置的损伤概率愈发接近于1,非损伤位置的损伤概率愈发趋近于0。最后开展了一榀张弦桁架模型的损伤识别试验,通过试验验证了当所获取模态数据受到环境或测试噪声等因素影响下,文章提出的基于数据融合的损伤识别方法仍具有较好的鲁棒性,能够有效识别实际张弦桁架结构的损伤位置。但由于曲率模态差以及模态柔度差曲率难以识别损伤程度,因此文章方法仅能够提高损伤位置的识别精度。

广州国际会议展览中心张弦桁架结构节点设计

系统地介绍了双K型钢管相贯节点、大型铸钢节点、钢索抗滑节点、滑动铰支座节点等特殊节点形式在广州国际会议展览中心屋盖张弦桁架结构中的应用 ,并对节点设计情况进行了阐述。

全国农业展览馆中西广场展厅张弦桁架屋盖设计

全国农业展览馆新建中西广场展厅平面为150.5m×91m矩形,高度16.0m,主体为钢筋混凝土框架,上部钢屋盖为77m跨张弦桁架结构。对屋盖设计中的几种可行结构方案进行了比较,对张弦桁架整体控制尺寸的确定进行了研究。介绍了屋盖的结构平面布置,张弦桁架的受力分析及设计,撑杆上下端及支座等较为复杂的节点设计。索穿下弦杆及索端头锚固处等受力较复杂的节点采用了铸钢节点,进行了两类铸钢节点设计与受力分析。并对屋架的施工过程进行了简要介绍。

单榀张弦桁架结构各因数的影响分析

利用SAP2000,对一跨度128m的单榀张弦桁架结构进行了受力性能分析,研究了撑杆间距及数目、矢跨比、垂跨比和桁架截面高度等4个参数对结构变形、内力和用钢量的影响,为张弦桁架结构的优化设计提供了重要的设计参数。分析结果表明,结构的矢跨比适宜取0.12,垂跨比适宜取0.1,桁架截面高度与跨度之比在0.023左右合适,对于跨度为128m的张弦桁架结构,撑杆数目以11个为宜。

126.6m跨张弦桁架结构的设计与研究

介绍了广州国际会议展览中心屋盖的大跨度张弦桁架结构的特点、结构分析和节点设计的情况,介绍了关于张弦桁架结构的刚度和水平动力特性方面的研究,以及弯曲钢管、相贯节点、铸钢节点等试验研究的成果.

张弦桁架的桁架优化设计

在张弦桁架形态优化分析的基础上,提出了张弦桁架合理拱轴线的设计方法,并建立了相应的张弦桁架优化设计模型,同时对该模型进行了荷载及截面等因素变化条件下的形态分析.结果表明采用该方法设计的张弦桁架,杆件内力分布均匀,能大量减少杆件截面种类及充分利用材料,使杵架部分的用钢量减少,达到减轻结构自重的目的。

广州国际会展中心张弦桁架竖向刚度性能

介绍了张弦圆管桁架结构在广州国际会展中心工程中的应用 ,对圆钢管冷弯成型后钢材性能的变化进行了试验研究 .通过对 36组试件的拉伸试验结果进行的统计 ,得出了可直接应用于设计的考虑圆钢管钢材冷弯效应的拟合公式 ,并采用该拟合公式对张弦圆管桁架结构的竖向刚度性能进行了研究 .计算和实测的结果具有良好的吻合程度 ,均表明了冷弯加工后圆钢管弦杆的刚度有了较大的衰退 ,从而导致了结构整体刚度的衰退 .

大跨度张弦桁架竖向地震反应分析

在张弦桁架优化设计及约束条件影响分析基础上,建立了60m、80m、100m、125m、150m跨度模型,采用振型分解反应谱法和时程分析方法对竖向地震作用进行分析,得到了小震、大震作用下结构最大动内力系数及动内力分布规律,并对大震时结构挠度与拉索是否会松弛进行了分析,用反应谱法与时程法得到的结果基本一致。本计算结果可供张弦桁架设计参考。

北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚设计研究

针对北京北站站台大跨度张弦桁架雨棚结构设计中抗风、抗震、温度作用以及支承柱稳定等难点问题,采用有限元法进行各种荷载组合工况下雨棚结构的受力分析。结果表明:张弦桁架构件的设计主要受活载参与组合工况控制,而支承柱及其基础的设计则受地震作用参与组合工况控制;风荷载的作用使拉索索力减小,当拉索完全松弛后,张弦桁架的受力性能会发生质的下降,通过优化张弦桁架的矢高和垂距、桁架断面高度以及拉索截面积等参数,可提高雨棚结构的抗风性能;支承柱的刚度会直接影响雨棚结构的失稳模式和稳定承载能力,设计时应保证支承柱不先于上部的张弦桁架发生失稳。研制的2种新式铸钢节点有效地解决了拉索节点受力大、构造复杂等设计难点。

罕遇地震下自定心支撑张弦桁架振动响应分析

针对带自定心耗能支撑张弦桁架在罕遇地震作用下的振动响应,将自定心耗能支撑与大跨张弦桁架结构相结合,利用有限元软件建立单榀带自定心耗能支撑张弦桁架的分析模型,采用弹塑性时程分析研究结构在罕遇地震激励下主桁架结构屈服时的振动响应。分析结果表明,自定心耗能支撑能够改善结构的振动特性,可有效减小结构震后残余变形。研究了自定心耗能支撑的启动力、启动位移和强度比等关键滞回参数对结构振动响应的影响,结果表明:增大支撑启动力可以有效控制水平方向的残余变形;减小支撑强度比可以增强自复位能力,但会降低支撑自身耗能能力;启动位移对结构峰值位移有一定影响,对残余变形影响较小,但当启动位移过大时,支撑的自复位能力会有所降低。

新型快速装配式张弦桁架人行钢桥结构施工方案设计

为了实现城市人行桥快速装配的目的,提出了新型快速装配式张弦桁架人行钢桥。该体系是由装配式桁架、柔性拉索和撑杆形成的新型自平衡体系,具有自重轻、刚度大、施工方便等优点。基于施工前的模拟仿真计算,得到拉索的初始长度及监测点位移等参数。通过合理的施工顺序和施工监测,同时采用特殊的预应力施加方法,可以高效地完成人行钢桥的施工。

张弦桁架的动力稳定性与振动控制研究

分析了张弦桁架在水平周期激励下的动力失稳特性,为控制张弦桁架的动力反应,研究了粘弹性阻尼器在该类结构中的应用。提出了粘弹性阻尼器参数的设计方法,给出了张弦桁架施加粘弹性阻尼器的设计曲线。编制了张弦桁架结构的非线性动力时程分析软件,可以计算预应力钢结构施加粘弹性阻尼器后的各种动力反应,提供了一种张弦桁架结构振动控制分析工具和设计方法。

大跨度张弦桁架形态优化设计

在张弦桁架形态分析的基础上,采用多阶段形态优化设计方法,建立了优化设计步骤及多个优化模型,对比分析了各模型的位形、杆件轴向应力、弯矩、拉索预应力、用钢量等经济技术指标,根据刚度设计要求得到了最合理模型,该模型可为设计经济合理的张弦桁架提供参考。

支座边界及屋面支撑对张弦桁架结构施工过程影响分析

以上海世博会主题馆张弦桁架结构体系为背景,采用推广的"状态确定"的施工过程逆向分析方法对该屋盖结构进行施工过程分析,研究了支座边界条件、屋面支撑刚度及其布置方式对结构在张拉过程中结构变形和杆件内力的影响,追踪了结构几何力学体系成形过程。分析结果表明:支座边界条件改变可能使得结构处于不利状态;屋面支撑系统刚度的降低,使结构在施工过程中响应十分剧烈,布置方式的改变影响结构的变形趋势,此两者均会使得结构处于不利状态。

大跨度预应力张弦桁架的吊装

广州国际会议展览中心采用了大跨度预应力张弦桁架结构.由于张弦桁架跨度大、重心高、侧向刚度较差等特点,吊装过程应考虑多种因素的影响.本文对张弦桁架吊装过程中的几个问题进行了介绍与分析,为大跨度钢结构工程安装提供有益经验与建议.