轮辐式索承网格屋盖钢结构单道胎架施工技术

泰安体育场作为山东省泰安市的新地标,其钢结构屋盖采用轮辐式索承网格结构,通过68榀径向索和1道中央环索形成张拉结构体系,最大悬挑跨度为45 m。通过数值分析对施工过程进行了精细化稳定性分析,针对不规则构件吊装的工程技术难点,进行了吊装方案的设计与优化;考虑到成本控制与施工周期,极具创新性地采用了径向单道胎架作为屋盖施工过程中的临时支撑,结合工程实际情况设计了胎架转换结构,并对单道胎架整体在多种可能的荷载组合作用下进行验算与校核。通过对体育场屋盖施工全过程的模拟以及对安装过程中的重难点进行优化分析,为现场施工的安全顺利开展提供了技术保障,可为其他类似采用单道胎架施工方法的工程提供施工方案设计的新思路。

大跨度钢网架多机整体吊装技术研究

依托某项目省界安检大棚钢网架安装,对大跨度钢网架整体吊装的技术措施进行了研究,总结出了施工前重点注意事项及四机同步抬吊过程中的核心控制要点。技术措施包括结合现场工况分析制定四机抬吊的技术路线、借助三维建模有限元分析选择钢网架吊点位置、通过验算选择合理的起重设备与吊索具等。上述措施有效提升了网架整体吊装过程的把控力度,实现了大跨度钢网架多台吊机同步提升一次性成功就位,可为同类型工程施工提供参考。

输电线路挖孔基础格栅钢架护壁设计研究

利用原状土性能、经济环保的挖孔基础是输电线路铁塔基础的主要型式之一,为保障基坑作业安全,一般采用现浇护壁防护措施。现浇护壁的支模、浇筑、养护等工序时间占基础基坑开挖工期的30%~50%,基础工期受现浇护壁影响大,同时现浇护壁养护周期、拆模时间不易控制,施工质量不易保证,基坑作业风险大。为缩短工期、提高施工安全性、减小基坑作业风险,提出工厂加工、现场组装的格栅钢架护壁。格栅钢架护壁作为一种新型护壁,与传统混凝土护壁相比具有缩短工程工期、确保工程质量和节能减排的优点。通过对挖孔基础格栅钢架护壁进行分析,提出了新的见解,对工程设计具有指导意义。

高耸大跨度门式提升架同步整体提升技术研究

同步整体提升技术对于大面积钢网架结构提升工程是较为普遍的典型应用,一般采用多组门式提升架作为提升液压缸的支撑结构。为了完成托克托县某电厂煤棚建设工程高耸拱形钢网架整体提升施工,解决提升架高空吊装拆卸、提升钢绞线高空穿装、垂直度偏差下提升梁与架顶梁座高空对接,以及地处多风地区等难点和不利因素,通过设计和应用铰接组合式提升梁、梁端铰接位置无级调节装置、重型塔式起重机塔身作为门式架身、可周转底架式基础等结构和装置,制作了高耸大跨度门式提升架应用于本工程,得到了安全、经济、安装使用方便的应用结果,可为类似提升高度较高的整体提升施工提供参考。

长安书院异形曲面钢屋盖施工过程模拟分析

由于异形曲面网架结构具有柱间梁跨度大、结构整体扭转和凹凸不规则等特点,在施工过程中会带来应力、挠度突变。以长安书院整体结构施工为背景,提出了先施工网架结构屋盖的逆作法和后施工网架结构屋盖的逐层法2种施工方案,并对采用2种施工方案在施工过程中产生的临时胎架顶部轴力及侧向位移、框架柱柱顶轴力及侧向位移、网架结构挠度及应力、框架梁应力和挠度及楼板应力进行比较。研究结果表明,采用逐层法方案时,框架梁最大拉应力较大、临时胎架和框架柱柱顶轴力相差不大,除此之外,施工过程中采用逆作法施工方案时结构应力和挠度均小于采用逐层法施工方案。

工业厂房实腹梁与网架屋盖设计对比及参数化工具开发

对12m柱距下工业厂房的实腹梁屋盖、网架屋盖进行了不同参数情况下的设计和对比,并运用Grasshopper平台对厂房屋盖结构的设计优化进行了参数化开发,实现了基于遗传算法优化、数据库截面优选的自动优化功能。结果表明:1)实腹梁屋盖、网架屋盖的用钢量在研究的跨度区间内差异不大,单位面积用钢量大致随跨度增加而增加,网架屋盖的单位面积钢材总价低于实腹梁屋盖;2)实腹梁单坡分段数增加后,屋盖构件单位面积用钢量减少;3)实腹梁屋盖的用钢量随吊车荷载、厂房高度的增加而增加,网架屋盖的用钢量随厂房高度的增加而增加;4)开发插件的优化结果与常用设计软件结果接近,能够满足辅助需求。屋盖优化设计结果及辅助插件开发可为同类工程提供参考。

金属屋面系统与大跨钢结构网架连接檩条偏差问题探讨

以某滑雪场为研究对象,介绍了网架整体提升施工及直立锁边铝镁锰板金属屋面施工流程,主要解决因网架变形、球节点与杆件焊接角度偏差、钢网架分块杆件补缺不均匀沉降等变形,引起屋面檩条位移偏差,从而导致金属屋面二级檩条施工偏位的问题,可为类似工程提供实践参考。

大跨度大落差曲面钢网架累积提升施工技术

以武汉某文体项目为例,对屋盖钢网架结构特点进行分析,结合现场场地条件、机械配置情况,综合对比、评选施工方案,采用地面原位外扩拼装、累积提升施工技术进行屋盖网架安装,保证了施工的安全质量,并经济、高效地完成了工程项目,可以为类似工程提供一定借鉴和参考。

带摩擦剪切耗能节点的高层建筑斜交网格结构体系抗震性能研究

结合建筑外立面的特点,树根互联全国总部&三一集团华南总部超高层建筑采用由24根钢管混凝土斜柱构建的外露斜交网格钢框架+混凝土核心筒+内部24根钢吊柱竖向分区段悬挂承重的结构体系。每5层外框斜柱交汇节点处存在3.2m跨度的马鞍形短梁节点,在侧向作用下,剪切变形显著。将摩擦型材料应用到马鞍形节点处形成摩擦剪切耗能节点,对该结构进行抗震性能化分析,表明马鞍形摩擦剪切耗能节点在设防烈度及罕遇地震作用下能起到一定“保险丝”的作用,参与结构耗能机制,提高第二道抗震防线外框结构的延性,保护外框钢管混凝土柱。

装配式技术在文保建筑修缮保护中的应用

采用装配式技术对船政工业建筑遗产进行修缮和保护,与船政文化“工业化”精神和特征相契合。根据马尾船政铁胁厂现状,创新性提出铸钢节点+空间网格斜交钢框架结构体系,通过小截面锚杆静压桩等方法,减少对原结构的扰动。整体技术方案既呼应了原铁胁厂的历史,又展示了钢结构装配式技术的发展,对同类文保建筑具有良好的参考价值。

双曲面网格框架结构施工技术研究

上海张江科学会堂项目的WT-F幕墙系统采用由形状各异的三角形以不同角度组成的双曲面网格框架结构体系,针对其安装高度高、双向跨度大、交会节点多、杆件之间夹角不同的难点,结合施工现场的安装条件,阐述了三维坐标放样、划分单元板块工厂分片加工、使用胎架支撑体系降低现场大量焊接施工带来的误差等技术手段,提高了双曲面网格框架结构安装的精准度,为未来类似工程的实施提供参考依据。

大断面黄土隧道中型钢与格栅适应性的对比试验

正在修建的郑州—西安铁路客运专线大断面黄土隧道,开挖面积达160m2,因此,开展型钢拱架与格栅拱架研究,明确型钢拱架和格栅拱架的适用条件对设计和施工都具有重要的指导意义。研究方法采用现场对比试验,为了使试验结果有可比性,选取试验条件基本相同的贺家庄隧道洞身段作为试验段,分别设置型钢拱架段40m和格栅拱架段40m。测试内容有:拱顶下沉、拱脚下沉、水平收敛、围岩压力、初支钢架应力等。试验结果表明:格栅拱架比型钢拱架的沉降略大,水平收敛基本相等;格栅拱架比型钢拱架应力小,且应力分布相对均匀;土压力普遍很小,但格栅拱架土压力更小些;隧道掘进四榀钢架(3.2m)后,钢架沉降达总沉降的26%左右,最大应力达总应力的33%左右。经综合分析认为型钢拱架及格栅拱架均能适用于IV级黏质老黄土隧道,但格栅拱架更具优越性。

三峡库区猴子石滑坡防治工程设计

猴子石滑坡防治工程是长江三峡工程库区最重要、受各级政府和社会关注度最高、工程投资最大的地质灾害防治项目之一。由于其地理位置和保护对象的极端重要性,以及其地质条件的复杂性、治理过程的曲折性、治理方案的新颖性、治理措施的多样性、施工期的紧迫性等多方面原因,有很多值得建设者和设计者总结和反思的经验教训。就该滑坡防治工程设计的地质背景、制约因素、设计思路、设计方案与工程措施进行介绍和总结,供同行或类似工程参考。

基于格栅拱架的软岩巷道分步联合控制技术研究

针对煤矿深井软岩巷道大变形灾害频发难题,以淮南矿区潘三矿软岩大变形巷道为工程背景,在系统分析围岩失稳破坏大变形原因的基础上,提出了深部软弱破碎巷道基于格栅拱架的分步联合支护技术,包括:格栅支架+一次锚杆锚索、初喷、浅孔注浆、预应力锚杆、复喷150 mm厚混凝土、深孔注浆和帮顶预应力锚索。进一步,分析了格栅拱架支护控制原理,并采用FLAC^(3D)确定了基于格栅拱架的分步联合技术的最优支护参数。现场对比分析表明,格栅拱架支护围岩初期变形速率及最终收敛变形量均大于型钢支护,但加设二次支护之后格栅拱架位移能较快收敛,此外,格栅支护在经济和效率方面优于钢拱架支护。最后,通过现场监测,格栅拱架分步联合技术各工序的最优施工周期为:预应力锚杆、锚索合理的支护时间是注浆后10 d内,而深孔注浆之后预应力锚杆2周内较优。实践表明,基于格栅拱架的分步联合控制技术深井是软岩巷道围岩控制的一条有效途径。

福建大剧院结构设计

根据大剧院的空旷、结构复杂的特点,对结构体系的选择、计算模型进行选取,并给出了该工程采用SATWE和ETABS两种程序计算结果的比较。

机场维修机库钢结构工程施工技术

某机场维修机库采用三层斜放四角锥网架结构,施工前对高空散拼、地面拼装、分片吊装等4种方案进行比较,最后选定(1)地面组拼、整体提升;(2)高空散拼;(3)地面分段组拼、高空对接;(4)高空合龙的综合安装方法,介绍网架组拼顺序、拼装方法、整体提升、合龙及卸载等关键施工技术,实践证明,该工艺切实可行。

蟹岛钢结构大棚检测复核计算分析

为了对蟹岛钢结构大棚工程进行安全性评估,抽样检测该工程的屋盖网架的截面尺寸、杆件直径、壁厚、长度、球节点等尺寸,并采用MIDAS有限元设计软件建立整体结构模型,分别验算承载力极限状态下结构的承载力情况和正常使用极限状态下结构的变形情况,并按相应规范进行复核。结果表明:钢结构大棚整体符合规范要求,但个别杆件需要加固改造。

隧道格栅钢架局部代替整体进行受力分析的可行性研究

由于格栅拱架重量较轻,比型钢拱架更具有运输优势,所以在施工中常用格栅拱架来替代传统的型钢拱架,作为隧道临时支护的工具。通常在格栅的模拟实验中截取格栅顶部一段而不是使用整个格栅来对其进行数值模拟和试验分析,为了验证这种方法是否可行,选用一种力学性能较为合理的四肢W型格栅,截取其顶部一段,使用patran软件分别对格栅的局部和整体建立3D模型,并在格栅的顶部施加集中力,通过比较计算结果中的位移和载荷来验证用格栅局部代替整体的合理性。

空间钢结构在高速公路收费站设计中的选型研究

由于高速公路收费站在城市建筑中的特殊地位及其对结构形式的特殊需求,大跨度钢结构越来越得到广泛的应用。文章讨论了几种收费站中经常采用的结构形式,并结合具体的工程实例,对平板网架结构和双层柱面网壳结构在高速公路收费站中的选型进行了较深入的研究。研究表明,在能够满足承载力和使用要求的情况下,应优先选用正放抽空四角锥网架;在结构跨度较大时,应优先选用正放四角锥柱面网壳。

钢管混凝土组合网架的应用研究

在网架结构的受压上弦杆件中，当杆件直径超过76mm时，采用钢管混凝土构件替代空钢管可达到节省钢材、降低造价的目的，同时该组合网架的设计计算及施工安装与原网架结构基本无变化．文中提供了组合网架的村件替换的计算方法，可供有关人员参考．