高烈度地区体育馆类公共建筑结构设计探讨

风雨操场作为体育馆类公共建筑,通常造型独特且体型复杂;而作为乙类建筑,存在大跨度、水平和竖向刚度分布不均等结构分析中较难处理的问题,因此其计算分析较为严格,而宁夏银川作为8度区,其抗震要求则更为严格且计算分析亦更为复杂。以银川一中风雨操场为例,对体育馆类结构中存在的问题及其处理方法进行了分析和探讨,为同类建筑的结构设计提供参考。

“Y型柱”大柱跨、大层高车站结构受力特性研究

伴随着国内城市轨道交通的高速建设,我们的规划设计对地铁车站的空间形式以及其区间隧道断面的结构形式提出了更多的新需要,为了满足居民对城市地下结构空间高利用率、环境高观赏性等多方位的需求,大跨度、高断面、宽柱距、异形柱等各种独具特色的地下结构也陆续出现。相比于传统立柱,设置大跨度Y型柱的车站结构成为了一种全新的结构,相比于传统车站结构,其所能提供的实际空间宽敞得多。为了研究这种采用新型结构的地铁车站的受力特性,以广州地铁彩虹桥站为工程案例,使用MIDAS软件建立三维模型并划分实网格,采用FLAC3D软件重点分析了车站梁沉降和应力,Y型柱的应力变化规律。

Venlo型温室柱脚螺栓节点力学性能

为研究连栋温室柱脚节点尺寸对节点承载力的影响,依托珠海某Venlo型温室项目,基于《混凝土结构设计规范》《化工设备基础设计规定》以及《混凝土结构构造手册》对中柱基础短柱和边柱柱脚节点的构造进行设计,通过数值模拟和节点试验研究了中柱基础短柱柱脚节点的抗弯性能、边柱柱脚节点的抗剪性能以及破坏机理。结果表明:2种节点的屈服荷载和极限荷载随着节点构造尺寸的减小而降低,其破坏过程可划分为3个阶段:弹性阶段、屈服阶段、极限承载力阶段。中柱基础短柱柱脚节点破坏模式为受拉侧混凝土锥形破坏,边柱柱脚节点的破坏模式为混凝土楔形体破坏,研究结果可为连栋温室柱底地脚螺栓节点设计提供参考。

嵌入式H型钢梁柱节点受力性能研究

为解决传统标准梁柱节点施工复杂、节点强度低等一系列问题,提出一种嵌入式H型钢梁柱节点结构形式,并设计4个梁柱节点试件(1个标准现浇梁柱节点试件,3个嵌入式H型钢梁柱节点试件)进行试验研究,设置型钢翼缘宽度、剪跨比为主要参数,对4个试件的破坏形态、承载力、变形能力进行对比分析。结果表明:嵌入式H型钢梁柱节点试件的节点核心区柱端混凝土裂缝较少,裂缝分布和破坏位置基本上发生于梁端,充分满足了“强柱弱梁”的设计要求;相较于标准现浇梁柱节点试件,嵌入式H型钢梁柱节点试件峰值承载力、极限承载力、变形能力均显著提高,当型钢翼缘加宽时,试件峰值承载力和极限承载力提升较为有限,当剪跨比大于2.7时,承载力将会明显降低。

大跨无柱地下车站梁-柱节点受力性能的局部多尺度有限元方法

岗厦北综合交通枢纽核心换乘区的中庭51.2 m×48.0 m(南北长度×东西长度)范围为无柱设计范围,其跨度在全国尚属最大。梁-柱节点是该结构传力关键,但数量繁多、类型复杂,且建造过程存在多重体系转换,必须确保节点传力顺畅。基于多点约束方程法(MPC),提出一种局部多尺度有限元方法(LMFEM)。采用LMFEM方法,进一步研究梁、柱贯通方式对本文依托工程典型梁-柱节点受力性能的影响,发现柱贯通节点整体应力较低,传力顺畅,应力集中不显著,更适用于岗厦北大跨无柱地下空间结构。基于现场监测,将节点受力状态实测值与不同方法所得计算值进行对比分析。研究结果表明:相比于传统局部精细化有限元方法(LRFEM),LMFEM方法具有建模工作量小、边界条件易于满足圣维南原理、可兼顾计算精度和计算效率的特点;在同等建模规模和网格细度情况下,LRFEM2模型计算值与实测值的最大相对误差为11.8%,LMFEM模型计算值与实测值的最大相对误差为12.5%,但后者具有更少的节点数量和更短的计算时间,而LRFEM方法的计算精度受边界条件和单元网格细度影响较LMFEM方法的大;本文提出的LMFEM方法具有计算精度高、计算效率高、边界条件易明确等优势,可应用于大型复杂工程结构的节点局部受力性能分析。

不同柱失效对T型钢连接子结构抗倒塌性能影响

结构倒塌会引起严重的人员伤亡和巨大的财产损失,研究结构抗倒塌性能可为结构设计提供指导和参考依据。文章通过对不同柱失效梁柱子结构的有限元数值模拟,分析结构的破坏模式和抗力机制,研究跨度比对角柱失效工况下梁柱子结构抗倒塌性能的影响。结果表明:中柱失效前,其承担的荷载在失效后的小变形阶段将更多地通过与失效柱强轴方向相连的梁传递到边柱,而在失效后的大变形阶段强轴和弱轴方向传递荷载能力相差不大;边柱失效工况下,只在对称方向的梁内产生了悬链线机制;在角柱失效情形,子结构中的梁构件只经历了梁机制作用阶段。比较3种柱失效工况,其角柱失效最危险,其原因在于梁构件没有产生悬链线机制;在角柱失效工况下,随着跨度比的增加,梁柱子结构极限承载力逐渐减小。

柔性光伏支架结构布置形式分析研究

对包括索布置、梁布置、柱布置以及各类支撑布置的各种柔性光伏支架形式进行归类整理,将柔性支架结构布置形式划分为索—梁形式以及索—柱形式。利用有限元模型对比索—梁形式、索—柱形式以及联合布置形式的经济合理性,并进行跨度影响性分析。结果表明,索—柱形式在经济上优于索—梁形式;当布置为小跨度时,只设置2道主索即能满足应力和变形的要求,当跨度较大时需要设置防风体系;连续多跨布置较单跨土地利用率高且经济性优。

框架结构肋梁楼盖工程造价影响因素研究

为分析框架结构肋梁楼盖的工程造价影响因素,文中就楼盖类型、活载大小以及柱网跨度对框架结构肋梁楼盖工程造价的影响进行分析。结果表明,所有楼盖形式的混凝土用量以及钢筋用量均随着柱网跨度的增加而不断增加;随着活载水平的提升,所有楼盖的混凝土以及钢筋用量均增加,且混凝土以及钢筋用量随柱网跨度的增加速率也有所增加。所有条件下,单位面积楼盖工程造价排序为井式楼盖>单向板>预应力楼盖>空心楼盖,且随着活载水平的增加,所有楼盖的工程造价逐渐提升。单位面积下,10kN/m^(2)活载下不同楼盖工程造价比5kN/m^(2)活载下不同楼盖工程造价的提升幅度为2%~25%。

无柱大跨地铁车站结构选型优化及敏感性分析

针对无柱大跨地铁车站结构受力情况,以影响地下车站结构受力的不同顶底板结构模型及跨度、覆土、侧压力系数等影响因素为研究对象,采用Midas GTS数值模拟计算软件建立模型,计算分析出无柱大跨地铁车站较优的结构类型。研究结果表明,无柱结构设置拱形顶底板对改善结构受力有显著效果,跨度、覆土、侧压力系数等影响因素对无柱结构受力的敏感性影响不同。

探析医院建筑柱网柱跨的合理确定

介绍了国内医院建筑柱网柱跨相关研究进展;分析了地下室停车位、“双通道”设计、未来开设公共服务空间的需求等因素对医院建筑柱网柱跨的影响;对8100 mm和8400 mm柱跨形成的诊室、病房进行了对比,并对柱跨选择提出了具体建议。

乌鲁木齐国际机场T4航站区换乘中心结构设计

乌鲁木齐国际机场T4航站区换乘中心建筑面积约10万m^(2),建筑高度36.5m,具有抗震设防烈度高、温差大、风雪荷载大、结构平面超长、轨交下穿、钢屋盖双向曲面造型等特点。换乘中心采用少墙钢筋混凝土框架结构体系,隔震层设置在基底,屋盖采用大跨单层菱形交叉网格实腹梁体系。介绍了换乘中心若干结构关键问题和设计重难点,包括采用隔震技术的主体结构设计、基础设计、下穿轨交托换设计、典型节点设计。进行了复杂钢屋盖结构传力、抗连续性倒塌及超长单体温度作用分析。结果表明,针对工程特点采取的设计措施安全经济、合理可行。

树形柱支撑铝合金屋盖结构综合施工技术

某医院总建筑面积约19.8万m^(2),门诊大厅采用钢制树形柱+单层铝合金屋盖结构体系,采用Z字形单层铝合金屋盖结构,东西向长度为104.963 m,南北向最宽处为47.427 m。为了营造轻松的视觉氛围,在南北主楼中间的位置采用铝合金门诊大厅“飘带”,形成一个以流畅曲面覆盖的公共大厅,作为患者踏入医院的起始点和主要交通空间。用流畅的曲面“飘带”作为院区的视觉中心,体现轻盈、现代、时尚的理念,空间通透明亮,极具现代感。虽然大跨度铝合金结构应用越来越多,但目前我国暂无Z字形大跨度钢铝组合屋盖结构安装案例可参考,因此研究轻材质大跨度铝合金屋盖结构综合施工技术具有重要的意义。

装配式变电站钢框架梁截面选型与优化研究

钢框架结构已取代钢筋混凝土框架结构成为装配式变电站配电装置楼的主要结构型式。不同于钢筋混凝土结构,钢结构设计标准未对钢框架梁高跨比做出明确规定,其截面选型依赖于设计人员经验和多次试算,选型不当易造成用钢量浪费。文章通过对钢框架结构简化模型静力分析和理论推演,得到最优梁柱线刚度比和梁临界高跨比,并结合变电站实际案例分析,从而推导出适合变电站的钢框架梁推荐高跨比,为变电站钢框架梁截面选型和优化提供依据。

某商场抽柱加固技术对比分析研究

某商场因需扩大使用空间,需要对其进行抽柱扩跨。通过YJK软件进行模拟新增吊梁法与桁架转换法,对抽柱前后、加固后的内力变化与位移变化等加固效果进行分析对比。经两种方法加固后,梁端弯矩大幅度减少,有效地提高了结构的承载力。梁挠度,抽柱点位移都得到了很好的控制,加固后对结构的整体性没有影响。另外,通过比对两种加固方法的加固效果,对原结构的损伤,得出各自方法的优缺点、适用情况,为以后的实际工程提供参考。

高速铁路H型双塔斜拉桥大跨度水中梁柱式支架现浇梁施工质量控制

结合成达万高铁遂宁涪江特大桥斜拉桥边跨现浇梁施工,从梁柱式支架的设计及施工入手,对大跨度斜拉桥边跨连续箱梁施工质量控制进行重点阐述,并对其关键节点进行分析,旨在不断完善和发展大跨度梁柱式支架施工技术,充分保证梁体施工质量,为今后类似的工程提供重要借鉴意义。

基于大跨度钢结构厂房的插入式钢柱柱脚施工技术

以随州新能源项目的大跨度钢结构厂房石墨化车间为例,对插入式钢柱柱脚的主要做法和技术措施进行了研究,提出了通过设置一套可拆卸的定位机构对钢柱进行定位与临时固定,解决了现有技术中钢柱定位不准确的问题。进一步介绍了插入式钢柱柱脚的新技术包括混凝土基础、底座、定位机构等,详细说明了新技术的特点、工艺流程、操作要点等,总结了新技术与现有技术相比的有益效果,为大跨度钢结构厂房的插入式钢柱柱脚施工安装提供了施工经验,可在类似工程中借鉴和推广。

广西壮族自治区博物馆扩建部分结构设计

广西壮族自治区博物馆扩建部分是一座框架结构的公共建筑,结构存在结构超长、扭转不规则、长悬挑以及大跨度等设计难点。采用YJK软件建立计算模型进行方案比选,确定了结构体系和基础方案,各项指标满足现行规范要求。针对本工程的结构设计难点,采取相对应的设计措施,保证结构的安全可靠。本项目的设计及分析过程可为类似结构的设计提供参考。

北京地区无柱大跨岛式车站结构选型与站台宽度研究

本文基于全国各地工程调研,对北京地区无柱大跨岛式车站结构选型进行分析,并重点针对变截面厚板方案存在痛点增加组合结构(顶板钢+混)方案比选。同时,本文对变截面厚板方案及组合结构方案空间效果、经济性等进行分析,以期能为相关工程提供一定技术支持。

公路工程整幅双柱式桥梁不对称架梁数值研究

为减少跨河布置公路桥梁的阻水面积,部分公路桥梁结合防洪评价要求,设计整幅双柱式墩,来减少桥墩数量。为研究高速公路整幅双柱式墩架梁顺序对其结构受力的影响,文章以甘肃省庆阳地区某高速公路涉河桥梁工程为例,通过MIDAS软件按照原设计方案进行建模,分析了不同梁板安装顺序对下部结构受力及变形的影响,找出两种荷载工况下混凝土截面最大拉、压应力值,可为相关工程中的梁板安装施工提供参考。

某近40m高单层重型钢结构厂房结构设计

采用MIDAS和PKPM软件对绿色新型路面材料厂房模型进行分析,同时采用midas FEA NX对复杂关键节点进行有限元分析。介绍了厂房的结构体系选型,构件布置和选型、整体模型,以及构件分析结果、节点有限元分析结果。结果表明,较高的厂房采用格构式柱和桁架的结构形式,能有效提高结构刚度和稳定性,同时可节省一定的钢材。