车辐式张拉结构张拉过程模拟分析及张拉方案研究

车辐式张拉结构造型轻盈通透,常作为大跨度体育场建筑的屋盖结构形式。对于由索杆组成的车辐式张拉屋盖结构而言,屋盖施工常常采用整体张拉成型的方法,其张拉方案的制定以及张拉过程中"力"与"形"的控制是施工张拉过程的核心内容。分析制定张拉方案所应当遵循的原则,并以深圳宝安体育场屋盖结构为例,对拟制定的3种张拉方案进行张拉过程数值模拟分析,同时依据数值分析结果评估各种张拉方案的优缺点。

车辐式张拉结构施工随机误差敏感性研究

深圳市宝安体育场屋盖结构为车辐式张拉结构,目前拟采用定尺定长设计与张拉的施工方法。在索系结构的张拉施工过程中,各种类型的构件会产生不同的制作与安装误差。这些误差对结构的位形与力学性能影响,涉及到误差影响的敏感性分析。针对宝安体育场屋盖结构,提出一个误差敏感性判定指标,对其施工过程中可能产生的各种误差进行敏感性分析,包括各类拉索的误差与外环梁误差等。通过对屋盖结构在各类随机误差同时存在下的结构力学性能研究发现,当构件加工与安装等各环节的精度满足一定条件时,宝安体育场屋盖结构能够抵抗各种随机误差造成的不利影响。

基于一次二阶矩可靠度指标的车辐式结构索长误差控制限值研究

推导了中心对称车辐式结构索力变化与索长误差的关系;基于可靠度理论,提出了一种通过控制一次二阶矩可靠度指标确定拉索索长误差限值的方法;结合深圳宝安体育场车辐式结构,给出了制索过程中索长的控制标准。研究结果表明:所提出的方法能够为车辐式结构的制作加工提供依据,保证初始预应力态索力的精度;控制拉索制作安装中的索长误差对于采用定尺定长设计与张拉的车辐式结构有重要指导作用。

广州科学中心幕墙支承索网设计与张拉分析

首先介绍了广州科学中心幕墙支承索网的设计特点,并对这种新型的梁索杂交支承体系在索网张拉过程中的力学问题进行了剖析,然后提出了一种基于拟滑轮、虚拟温度荷载和生死单元技术的索网张拉迭代算法,并运用此算法对广州科学中心索网的张拉过程进行了精确模拟分析,为索网的设计和施工提供了重要依据。

舱索系统的非线性静力学分析与索长解算

根据悬索悬链线方程推导出索端拉力解析表达式的简单形式,并将其应用到舱索系统的非线性静力学平衡方程中。推导出相应的Jacobian矩阵之后采用具有二次收敛性的Newton-Raphson迭代法进行求解,得到更快的求解速度以满足控制的要求。求解过程中采用优化策略得到更为均匀的悬索拉力。最后在数值算例中验证了模型的正确性。

宝安体育场刚性受压环位形偏差对车辐式张拉结构成型状态的影响研究

车辐式结构是由索桁架和刚性受压环组成的自平衡体系,其刚度由索系的预应力提供,常采用定尺定长设计与施工,即拉索的索头长度不可通过螺纹调节。这种设计能够简化索头设计和制造,便于施工控制;同时也决定了受压环的位形对于成形状态索力有关键作用。以深圳宝安体育场屋盖结构为例,首先阐述了车辐式结构受压环位形变形预调值的概念和计算方法,其次研究了受压环位形偏差以及幕墙支承体系等附属结构对于主体结构成形状态的影响,并介绍了计算方法。

奥运0829训练场大跨度滑行索网结构施工技术

奥运0829训练场为第29届奥运会开闭幕式表演的训练场地,按原型尺寸模拟国家体育场屋盖结构的开口部分,其中所采用的高空滑行索网的设计及安装施工为该工程的难点。该滑行索网的最大跨度超过180m,采用高强镀锌钢丝绳,既承担了训练表演中"滑索"的作用,同时也起到了稳定主体钢结构的作用。介绍了该滑行索网结构的现场安装施工技术。

张拉整体索穹顶结构成型方法的试验研究

介绍了国外已经建成的2个索穹顶结构的成型方法,并总结了它们的共同点及成功之处;然后参考国外成熟工法对1个对边间距为5m的索穹顶结构模型进行了安装试验;最后采用4种方法对模型进行了张拉刚化试验,并对这些方法的效率及优缺点进行了总结。

浙江大学紫金港校区体育馆钢屋盖桅杆斜拉索网施工技术

浙江大学紫金港校区体育馆钢屋盖由桅杆斜拉索网和网壳等构成,两者通过吊索连接,其中桅杆斜拉索网为预应力自平衡全张力结构,采用全封闭钢索。介绍了全封闭钢索的特性,综合考虑桅杆吊装、索网组装和张拉等因素,采用"桅杆直立安装后斜置、主动同步张拉背索后复拉校验落地稳定索、索网独立张拉后再与网壳连接"的施工方案,并进行了相应的拉索等效预张力找力分析、零状态找形分析、张拉环境温度影响分析及桅杆倾斜和背索张拉的过程分析,从而确定拉索无应力安装长度、施工张拉力等重要施工参数,掌握施工全过程状态,保证施工安全,为现场施工提供监控依据。

扬州体育公园游泳跳水馆预应力双层索网结构设计与施工

扬州体育公园游泳跳水馆屋面结构采用了预应力双层索网结构,该工程索网规模较大、构造复杂,其设计及施工均具有一定难度。简要介绍了该工程的设计及施工过程,包括结构设计和节点深化设计结果,整体施工方案和预应力施加方法,并给出了仿真计算结果和现场监测结果。最后总结了此类结构的设计和施工技术特点。

基于动态松弛法的柔索驱动并联机器人位置正解分析

根据悬链线解析表达式推导出悬索两端固定时索端拉力与索长之间的关系,用于求解特定长度的驱动柔索对处于某一位姿的动平台的作用力。动态松弛法可以从任意的初始状态开始,通过简单迭代而使系统达到静平衡状态。将该方法应用到柔索驱动并联机器人的位置正解分析中,可以得到与特定索长对应的动平台位姿。以舱索系统为例验证了方法的正确性。

建筑索结构的类型及其应用

近年来索结构在建筑结构中得到日益广泛应用,建造技术迅速发展,将其归纳为:悬索结构、管内预应力结构、张弦结构、拉索结构、斜拉结构、索拱结构、吊挂结构7种类型,结合我国最新的工程实践逐一讨论各种类型建筑索结构的组成与受力特点,介绍其在建筑钢结构与幕墙(采光顶)中的应用及发展。

大跨度干煤棚预应力钢结构施工模拟仿真计算与施工技术研究

大唐洛阳热电公司干煤棚采用了大跨度预应力钢桁架结构,鉴于施工现场堆煤区无法移走的条件限制,该工程采用了累积滑移加分段吊装的施工方案,其中预应力的施工贯穿于整个施工过程中。施工前进行了施工模拟仿真计算分析,确定了施工方案,指出了施工技术重点及预应力张拉施工要点。同时,在施工中进行了施工监测,监测结果证明,施工成果完全达到要求。

建筑索结构的应用现状和研究进展

介绍了国内近几年已建和在建的一些全张拉建筑索结构的工程实例,包括上海世博会世博轴、中国航海博物馆、内蒙古伊金霍洛旗全民健身中心、宝安体育场、盘锦体育场、乐清体育场等,对这类全张拉索结构的研究进展作了简要介绍,包括索的材料、计算分析、技术规程、监测检测手段等。

索结构索力无线测试系统及应用

根据频率法测试拉索内力的原理开发了索结构索力无线测试系统。考虑拉索的弯曲刚度和两端弹性嵌固的边界条件,提出了基于遗传算法的多频率索力计算方法。该方法对索力计算具有较强的通用性和较高的精度,且不依赖基频或某指定阶频率,方便实测应用。利用该方法并结合无线动态测试设备,开发了集成化的索结构索力无线测试系统。系统在某体育馆桅杆斜拉索张拉成型后的索力测试中得到应用,测试过程方便快捷,索力计算结果基本准确。

索网结构初始平衡状态的优化设计

结合索网主动反射面结构,采用优化方法研究了考虑自重影响时索网面在调整索牵引下的初始平衡状态.该方法以索段长度为设计变量,以索网节点的不平衡力最小为优化目标,并针对调整索和网面张力引入相应的约束条件,能够在已知结构几何形状和边界条件的前提下方便地求解出索网中索段的初始长度.文中采用弹性悬链线解析方程来精确描述自重作用下柔索的力学特性,在此基础上推导出优化模型的敏度信息.最后,以索网主动反射面为例给出了分析的详细过程,得到了索段的初始长度和张力分布,结果表明该方法是有效的.

张弦梁张拉成型控制方式研究

张弦梁张拉成型是实现其结构功能的关键,目前尚无这方面的标准可遵循。根据结构张拉成型的基本理论,经过简单推导,提出等代张拉刚度的概念。以几项典型工程为例,对张弦梁结构的等代张拉刚度进行分析,并给出它们的张拉力-竖向位移曲线。最后结合结构等代张拉刚度、张拉力大小及结构的大小,根据张拉力与结构竖向位移敏感程度等,提出实际工程中张拉成型控制方式的选取建议。

温度作用下大跨度索穹顶结构可靠度分析

基于响应面法,进行考虑温度作用的索穹顶结构在正常使用极限状态和承载能力极限状态下的可靠度分析。分析了在不同温差作用下索穹顶结构不同失效模式的可靠指标,并得到索穹顶结构在不同失效模式下的可靠性能大致与温度呈线性变化。最后采用蒙特卡罗法来检验响应面法的工程误差,比较结果表明响应面法在计算简便省时的情况下能保证良好的精度。

上海世博会世博轴索膜结构支点系统安装技术

上海世博会世博轴膜结构屋顶采用连续张拉结构,包括膜面系统和膜面支点系统。膜面支点系统为膜面提供张拉支点,包括外桅杆及背索、中桅杆及下拉环、水平索,以及辅助膜面成形的边索、脊索、谷索、悬索和抗风索等。结合世博轴膜面支点系统的特点,指出其主要安装技术路线,即外桅杆、中桅杆同步安装,临时缆风索固定,施工区间先安装水平索最后安装背索。重点介绍了外桅杆、中桅杆、支点系统索的吊装工艺。

医疗设备用热塑性聚氨酯的消毒剂耐受性研究

本文研究了3种类型的热塑性聚氨酯(TPU)对常见消毒剂的耐受性。将TPU试样浸泡在戊二醛、消毒水或医用酒精等消毒剂中保持一定时间后,测试样品的重量、硬度和拉伸强度等性能变化情况。结果表明:聚己内酯型TPU稳定性优于聚醚型TPU和聚酯型TPU,适合用于医疗设备。