国产Zn-5%Al-混合稀土合金镀层高钒封闭索丝耐久性研究

以国家速滑馆首次应用的国产Zn-5%Al-混合稀土合金镀层高钒封闭索丝为研究对象,对其使用性能、基本特性及耐久性等进行研究。采用了国家速滑馆内部高空索体实际服役环境处的大气暴露试验方式,综合考虑索在加工安装过程中易产生的损伤,对索丝试件进行了划痕、刮擦、焊点的预制缺陷设计,研究了含预制缺陷的国产Zn-5%Al-稀土合金镀层高钒封闭索丝在真实使用环境中的大气腐蚀行为规律,并采用力学性能测试研究了索丝在服役环境大气腐蚀作用下的力学性能变化规律及不同缺陷对力学性能的影响。结果表明,加工安装过程中在索丝表面合金镀层产生的划痕、刮擦、焊点等损伤,会破坏合金镀层的完整性。大气暴露试验和力学性能试验中,三类缺陷对索丝金属镀层防大气腐蚀性能和单丝抗拉强度均有负面影响,其中焊点缺陷影响最大,单丝抗拉强度下降约40%。

融科C座悬索玻璃大堂结构设计

融科C座63m跨度玻璃大堂采用悬索、拉索和揽风索相结合的结构形式,其规模在同类结构中居世界第一。针对工程特点,重点介绍了方案设计的改进演变过程、结构细部设计中的优化及最终采用的构造方法,其中包括提出的两种新型的钢索锚固节点形式。为了确定该柔性结构的体型系数和风振系数,进行了刚性模型和弹性模型的风洞试验,对试验内容和成果进行了总结介绍。实践证明,这种由不同类型拉索组合的结构是一种高效、先进的大跨度结构形式。

深圳湾体育中心超长大跨度复杂结构体系关键技术研究

一、立项背景 随着我国经济和社会快速发展，大型公共建筑日益增多。为满足以人为本的设计思想，并贯彻住建部新时期大型公共建筑建设“确保建筑全寿命使用周期内的可靠与安全．注重投资效益、资源节约和保护环境”的新要求，大型公共建筑已不仅仅局限于采用单一传统的结构形式．而是综合不同结构形式的优点，以实现公共建筑建设的综合效益最优。

钢织春茧——“深圳湾体育中心”结构轻盈飘逸之美

深圳湾体育中心是2011年第26届世界大学生运动会主场馆,建筑方案由日本佐藤株式会社和北京市建筑设计院有限公司共同完成。结构设计全程由北京市建筑设计研究院有限公司承担。整个项目前期立项由政府方面承担、后期建设由华润集团旗下"华润深圳湾发展有限公司"组织。由于项目前期工作的曲折,造成留给项目设计、建造周期极短。整体项目2009年6月开工建设,要确保2011年8月12日大学生运动会的召开及使用,除调试运行外,建设工期不足两年。在业主团队的出色组织、

钢织“春茧”:深圳湾体育中心钢结构的创新设计

工程概况深圳湾体育中心位于深圳市深圳湾滨海休闲带中段,南山后海中心区东北角,深圳湾后海填海区内,毗邻香港,是201 1年第26届世界大学生夏季运动会的开幕式场馆,也是深圳重点城市景观和公共活动空间。整个项目占地约30,74hm^2,总建筑面积达25.6万m^2,建成后便成为深圳市的又一座标志性建筑。该项目包括体育场、体育馆、游泳馆、运动员接待服务中心、体育主题公园及商业运营设施。

联想融科咨讯中心C座无柱大堂设计

联想园C座无柱大堂采用悬索、拉索和揽风索相结合的结构形式,采用预应力技术,配合点式玻璃幕墙,整体结构与建筑要求完美结合。本文介绍其结构设计以及风洞试验的情况。

大底盘多塔高层隔震结构的地震响应

采用弹性时程分析方法,结合某大底盘多塔隔震结构(建成后将成为目前大陆地区最高的隔震建筑),分析结构在多遇及罕遇地震作用下的响应。对比层间剪力,计算水平向折减系数,绘制结构层间位移的变化曲线,并探讨高层复杂结构应用隔震技术的相关要求。结果表明,隔震结构的地震作用显著降低,层间剪力远小于抗震结构的,罕遇地震作用下的水平向折减系数更小;层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零,结构呈现出明显的整体平动趋势。

国家速滑馆施工误差对索结构预应力偏差的影响研究

国家速滑馆地上钢结构采用正交索网、环桁架和幕墙斜拉索组成的空间结构体系,各体系互相关联,施工方法和顺序对最终完成的整体结构性能、形态影响较大,各施工阶段误差影响不可忽略。针对该体系的张拉施工过程,进行了理论分析和试验研究,明确了施工张拉过程索力偏差分布规律及相应的张拉补偿调整原则。根据实际施工过程中设备和现场状况,制定了适用于该体系的施工张拉方案。通过索力监测设备获取了张拉过程中及完成后的索系预应力,对比了实际工程中索力的偏差与理论分析及试验研究结论的差异。结果表明,理论和模型试验确定的施工方法可行,施工误差在预期目标范围内,整体误差较小,满足使用需求。

多塔高层结构隔震设计与分析

结合某多塔高层隔震结构,采用弹性时程分析方法,分析了隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的响应。主要包括自振周期、层间剪力、倾覆力矩和楼层位移等内容。结果表明,与非隔震情形相比,结构的自振周期明显增大,地震作用得到了较大的衰减。结构在地震作用下的隔震效果明显,楼层剪力及倾覆力矩均得到折减,在罕遇地震作用下隔震效果尤为显著。层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零。

大跨度索穹顶设计与张拉控制

针对索穹顶的概念与特点,结合中国(太原)煤炭交易中心中央采光屋盖工程,结构体系采用大跨度平面索网穹顶形式。通过建立整体非线性有限元模型,对大跨度索穹顶屋盖在地震、风、温度等各类工况下的性能进行详细分析,并对节点进行精细模型验证。索穹顶结构的成形过程中,结构会经过自平衡而使内力重分布,形状也随之改变,所以在预应力施加过程监控显得十分重要,以确保结构在初始状态与设计相符。

索网穹顶静动力分析及施工模拟

索网穹顶系国内首次采用新型结构形式,体系较为复杂,静动力分析及施工过程动态模拟显得特别重要。基于非线性有限元分析方法,本文对结构主次索网的协同工作性能进行了分析,并对动力性能做了深入探讨。鉴于索网穹顶结构施工成型的难点,运用ANSYS软件跟踪模拟分析施工过程中结构的响应,对类似结构的工程施工设计具有一定的参考价值。

国家商务部1号楼转换桁架在施工荷载作用下的可靠性研究

以国家商务部1号楼旧楼改造工程为背景,利用SAP 2000(9.09)工程分析软件对H型钢转换桁架在施工荷载作用下的可靠性进行研究,并为类似工程H型钢转换桁架设计提供借鉴。

钢桁架转换梁在改造工程中的应用

介绍了钢桁架转换梁在某楼房加固改造工程中的应用情况,包括转换梁设计方案的确定和转换梁详细的施工过程,最后还介绍了对转换梁施工过程的监测结果。

天津光年城-城市展馆单侧大悬挑圆环结构设计

天津光年城-城市展馆项目三层展廊为直径50m的圆环,竖向构件均偏置在北侧,圆环整体悬挑长度达38.3m;考虑三层展廊外侧通透的建筑效果,外侧立面无法布置结构构件,主受力构件仅能布置在圆环内侧。该圆环结构存在结构单侧悬挑长度大、竖向支承少、悬挑构件抗扭刚度小、二次悬挑等特点。针对上述结构特点,采取以下设计措施:1)综合考虑结构体系安全性及经济性,悬挑圆环采用空间钢桁架,展廊人行区域为钢桁架上二次悬挑钢梁;2)三层展廊整体荷载通过偏置的楼电梯核心筒传至基础底板,楼电梯核心筒为钢板组合剪力墙结构;3)合理布置基础,减少桩基受拉;4)明确关键构件,提出有针对性的结构抗震性能目标和抗震措施;5)采用多种有限元软件分析对比,保证整体和节点计算结果的可靠性;6)以竖向振动峰值加速度作为大悬挑结构的舒适度控制指标,并设置TMD以满足舒适度要求。分析结果表明,结构满足规范及抗震性能目标要求。

国家速滑馆弯折高钒密封索疲劳性能试验研究

国产高钒密封索因其供货期短、性价比高的优势在国家速滑馆工程中获得应用。为了解该材料的疲劳耐久性能,以国家速滑馆工程为背景,结合密封索实际工作状态,对弯折状态工作密封索开展试验研究。基于100年重现期风荷载下索网结构应力和变形情况,制定疲劳试验的拉力范围和弯折角度要求,测量了不同疲劳周次下密封索弹性模量变化情况。试验结果表明:国家速滑馆正常使用条件下弯折拉索疲劳周次达到200万次,可以满足本工程100年使用年限需求;当密封索弯折角度超过正常弯折角度并达到4°时,疲劳周次可以达到200万次,但会出现跳丝情况;超载并达到拉索抗拉力设计值时,密封索最外层钢丝出现断丝和跳丝损伤情况,但损伤位置距离锚具和索夹较远,循环加载可达到40万次以上;观察钢丝断口SEM微观形貌发现,疲劳裂纹由外层钢丝内侧转角部位最先出现,与有限元分析最大主拉应力位置相同;密封索初始弹性模量为170~180 GPa,随着疲劳周次增加,密封索等效弹性模量呈上升趋势,当存在少量断丝时该趋势不变。

深圳湾体育中心钢结构屋盖设计及研究

深圳湾体育中心钢结构屋盖为超大跨度空间结构,由单层网壳、双层曲面网架及竖向支撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。竖向支撑系统包括支撑网壳的31根树形柱、支撑网架的V形柱、观景桥立柱和下沉广场西立面幕墙柱。详细介绍了钢结构屋盖的结构体系及特点,给出了结构的基本静力和动力特性,并对温度作用以及结构设计中的一些关键问题进行了深入分析。对在结构设计中起控制作用的结构稳定问题进行了全面分析和研究。通过多点多维分析和大震下的动力弹塑性分析,详细研究了结构的动力特性及抗震性能。最后,对钢结构的节点设计准则及关键节点的设计做了简要介绍。

深圳湾体育中心钢结构方案设计

作为第26届世界大学生运动会的开幕式体育场,深圳湾体育中心在设计之初,便因其方案的新颖奇特,备受关注。体育中心屋盖部分采用了"建筑结构一体化"的设计手法以及"一场两馆一体化"的设计理念,建筑的复杂曲面造型和紧凑化的设计决定了结构的复杂性。体育中心钢结构屋盖为超大跨度空间结构,平面尺度约530m×240m,由单层网壳、双层曲面网架及竖向支撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。竖向支撑系统包括支撑网壳的31棵树形柱、支撑网架的V形柱、观景桥立柱和下沉广场西立面幕墙柱。介绍了钢结构屋盖的结构体系组成特点,回顾了屋盖钢结构方案设计的全过程。

超高超限工程的规范条文及建议

超高超限工程大量涌现,其专业性、复杂性、特殊性引起大家的关注。结合现行国家规范、标准、管理程序等方面,对该类工程设计的问题进行了归纳、总结,明确了关键环节,并对应现行规范的章节进行了深入的剖析。在设计方法、构件处理上进行了详细论述。

北京LG大厦单塔结构整体模型模拟地震振动台试验研究

本文通过对北京LG大厦单塔主体结构1/20整体模型模拟地震振动台试验,测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其在8度多遇、8度基本、8度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应等,研究了模型结构的破坏机理和破坏模式,并根据试验结果和相似理论,推导、分析了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明:模型结构第1、2、3阶振型频率依次为:4.319Hz(x向平动)、4.883Hz(y向平动)和6.761Hz(整体扭转),对应阻尼比分别为0.043、0.046和0.026;原型结构对应前3阶振型周期为1.794s、1.587s和1.146s,其扭转、平动周期比为0.64,且在8度多遇和罕遇地震作用下结构最大层间位移角分别为1/1005和1/101,显示原型结构布置基本合理,整体抗震性能较好,能够抵抗所在地区设防烈度下各水准地震作用。论文最后对原型结构的抗震设计提出了一些改进建议。

钢-混凝土组合框架-核心筒结构设计研究

本文介绍了8度抗震设防区的北京LG大厦塔楼钢-混凝土组合框架-核心筒结构的设计研究和相应的节点构造。核心筒是整个结构的主要抗侧力构件,为了改善核心筒剪力墙的延性,设计中在核心筒四大角及纵横墙交点处设置钢骨柱。同时,为了提高承托楼面桁架的剪力墙联系梁的非弹性变形能力,沿核心筒y向联系梁内设置了型钢,与钢骨柱组成暗框架,加强了核心筒的整体性。弹塑性动力时程分析结果表明了这种结构体系具有较好的抗震性能,计算结果与模型的振动台试验结果非常吻合。振动台试验结果表明,在8度罕遇地震作用下,核心筒边缘构件和底部框架柱均没有发现钢筋压屈、混凝土崩落现象;核心筒与外围框架两者间能很好地协同工作;核心筒内的暗钢柱提高了楼面钢梁端部锚固能力,钢梁与混凝土墙之间的连接没有发现破坏现象,但值得注意的是梁端测得的应变较大,这种现象反映了梁(桁架)的端部即便是接“铰接”处理,仍然存在地震作用产生的约束弯矩,设计中应给予足够的重视。计算分析和试验结果表明了这种结构体系通过合理设计和构造可以用于高烈度地震区,核心筒内设置钢骨后,此类结构最大适用高度的限值还有相当的提升空间,可以突破150m的限值。