四塔支承超大直径圆环复杂结构设计

上海临港新片区新建一幢地标建筑,该建筑为四幢46.8 m高的塔楼支承一个直径150 m、高度8.6 m的超大直径圆环,结构复杂。结构主要特点是超大直径圆环内侧采用倒三角形空间桁架、楼面梁采用变截面悬挑钢梁,四幢塔楼采用钢框架-屈曲约束支撑-屈曲约束钢板墙结构体系,超大直径圆环和四幢支承塔楼之间采用一个对角铰接、另一个对角滑动支座加黏滞阻尼器的连接方式。由于建筑师的要求,超大直径圆环横截面为外侧开口的C形截面,如何克服圆环外侧开口带来的扭转作用是设计难点。主要进行了支承塔楼的结构设计和计算分析,超大直径圆环的结构选型和抗扭性能研究,圆环和支承塔楼连接设计,支承塔楼和圆环组成的整体结构计算分析,整体结构大震下弹塑性时程分析。设计和研究成果可为圆环结构、多个塔楼共同支承一个上部结构等类似工程设计提供借鉴。

张靖皋长江大桥南航道桥主墩围堰施工关键技术

张靖皋长江大桥南航道桥主跨采用2300 m整体钢箱梁悬索桥,是世界最大跨径悬索桥。南塔采用世界首创超高钢箱-钢管约束混凝土组合索塔,基础承台采用八边形结构,结合桥位水文地质及设计要求,承台外围设锁扣钢管桩围堰作为施工围护结构,后期兼作大桥永久冲刷防护和船撞消能设施。施工过程中,采用履带吊+振动锤/冲击锤配合特制导向架隔孔施打的施工工艺,有效解决了超长锁扣钢管桩的施沉及合龙精度的难题;利用对撑加工成桁架整体安装、基底开挖及护筒围堰壁清理、分仓浇筑水下封底混凝土、导管底口铺设钢板等工艺,极大地降低了现场施工难度,保证了超大基坑水下封底混凝土的浇筑质量,为今后同类型深基坑施工提供了有益的借鉴。

宽翼缘矮塔斜拉桥有内横梁箱梁内模施工关键技术研究

为研究宽翼缘矮塔斜拉桥有内横梁箱梁内模施工技术,基于浮山丞相河特大桥宽翼缘矮塔斜拉桥单箱双室箱形截面工程实例,提出了一种挂篮内横梁与内模桁架、钢管架形成相对固定的装配系统的主梁节段施工工艺及关键技术点,探索解决传统箱梁节段施工钢管架安拆工序繁琐、施工周期长及安全风险高等问题。通过工程实例验证,该方法施工周期短,施工质量较高,对同类型桥梁主梁节段施工具有一定参考意义。

钢螺旋楼梯受力特点及舒适度分析与设计

为研究钢构螺旋楼梯的受力特点及构件效率,基于典型实际工程案例,采用SAP、YJK等建模进行计算并分析总结,揭露其受力特点类似空间关系的空腹桁架,提出螺旋楼梯的螺旋形空间桁架的受力模式。通过调整构件、支座进行分析对比,探究其影响效率。经分析论证,总结了螺旋楼梯的三维空间主要受力特点:内、外弧梁及横梁形成螺旋形空间桁架受力模式,横梁或踏步起到类腹杆的协调作用,内弧梁因其位置及几何关系受力尤其敏感高效,旋转弧度较大的螺旋楼梯常由舒适度起控制作用;并得出加宽内弧梁的宽度可更高效的提高其抗弯能力、抗扭能力,选取合适支座位置及刚度条件对舒适度分析均有高效影响的结论。文章对类钢螺旋楼梯工程设计有良好的借鉴作用。

盘扣式桁架代替钢管换撑技术在地铁施工中的分析与应用

随着地铁建设的迅速发展,明挖法地铁深基坑围护结构设计常为“地下连续墙+钢管支撑”的形式,该形式需在底部侧墙施工完毕进行换撑搭设,以保证拆除上部钢支撑后基坑变形处于安全范围。为解决因钢换撑对满堂架体搭设的影响及安拆过程中的吊装安全性问题,结合天津轨道B1线十三标项目相关施工经验,通过受力分析,决定采用利用盘扣支架组成的桁架代替钢管换撑的施工技术。该体系具有安拆简单、适用性强、安全性高等优势,该技术的应用有效缩短了施工周期、节约了施工成本,可为类似工程提供参考。

桁架式钢骨混凝土框架节点受剪性能试验研究

为研究轴压比以及配钢率对桁架式钢骨混凝土框架节点受剪性能的影响,制作了5个核心区剪切破坏的桁架式钢骨混凝土框架中节点,研究不同轴压比和用钢量对节点极限承载力、抗震性能及破坏形态的影响。基于有限元软件ABAQUS,对5个桁架式钢骨混凝土框架节点模型开展了力学性能分析。结果表明:所有构件的破坏形态全部为核心区剪切破坏;提高轴压比对于构件的极限承载力有积极作用,但会使其耗能能力和延性降低;节点核心区配置交叉斜腹杆角钢可提高构件的极限承载能力以及抗震性能;通过分析参数可得,提高轴压比以及混凝土抗压强度、增加核心区交叉斜腹杆的尺寸并且提高其屈服强度都会提高节点的极限承载力;推导了桁架式钢骨混凝土框架节点的抗剪承载力计算公式,经验证计算值与实测值和模拟值相近,可为工程设计提供理论参考。

平面钢管桁架管内加劲相贯节点有限元分析和试验研究

焊接钢管桁架有时需要在节点区设置加劲肋。对焊接钢管内加劲相贯节点进行有限元分析 ,探讨了管内加劲节点的传力路径 ,通过缩尺模型试验验证了有限元分析结果。针对节点区应力集中 ,提出有效缓解应力集中的构造措施。有限元分析表明 ,管内加劲节点中的加劲肋是重要的受力部件 ,为该节点的设计提供了理论依据。

考虑次内力的桁架结构有限元分析

用有限元软件ANSYS对带式输送机栈桥的桁架结构进行了计算,结合实例着重探讨了考虑次内力时的桁架结构有限元分析在建模过程中需要解决的问题。

地铁车站便桥结构承载试验内力挠度分析

南京地铁二号线新街口站拟采用便桥疏解交通,便桥结构采用“321”装配式公路钢桥。为了保证便桥的可靠程度,需对所选用的贝雷粱,进行静力加载试验。通过试验研究其在不利工况下的应力和位移(挠度),试验结果表明所设计的桁架能满足工程要求,为工程实践提供了实践和理论依据。

大开口环形空间索桁架结构研究

大开口环形空间索桁架结构是由内环索将平面索桁架连成整体的一种索杆张力结构,目前世界上已有几个大型体育场采用了这种结构体系。介绍了这种结构体系的稳定性分析理论和自应力模态计算方法,研究了这种结构体系自应力模态的特点和力学性能。分析表明结构空间性能好,内力分布均匀,对非对称荷载有较强的适应能力,并具有较高的承载能力。

内置钢构架钢骨混凝土转换梁力学性能参数分析

利用有限元方法研究钢构架斜压杆角度、底部纵筋配筋率、腰筋配筋率等参数对内置钢构架钢骨混凝土转换梁力学性能的影响及相应的传力机理.结果表明:钢构架斜压杆角度越大,钢骨混凝土转换梁的刚度和极限承载力越大;钢构架斜压杆的作用越大,水平拉杆所起的作用越小;底部纵筋可以起到水平拉杆的作用,底部配筋率小于1.18%时,增大底部纵筋配筋率可以显著提高内置钢构架钢骨混凝土转换梁的刚度、极限承载力和延性;增大腰筋配筋率可以较显著地提高钢骨混凝土转换梁的延性;内置钢构架钢骨混凝土转换梁呈拉力拱传力模式,混凝土斜压柱截面中部大两端小,呈鱼腹式构件.

邯峰工程烟风道的设计特点

通过对邯峰工程烟风道设计特点的介绍和分析，进一步地了解和领会国外在大容量机组设计方面的指导思想及经验，为今后独立进行类似机组的设计提供一些有益的借鉴。

跳格布置对无内环空间索桁结构抗风性能影响研究

无内环空间索桁结构作为一种新型索桁张拉结构,具有跨度大、自重轻、抗连续性倒塌性能优越等特点。通过CFD技术模拟了结构的表面风压系数;利用线性滤波器法中的AR法,模拟了结构上表面所有节点的脉动风速时程;采用时域分析法,与原结构相比,研究了三种跳格布置方案的结构在风荷载作用下位移、内力以及风振系数的变化情况。研究结果表明:风荷载作用下,跳格布置方案主要增大了结构在跳格处的竖向位移,对于非跳格处影响有限。分别采用三种方案,即方案1:内环1所有压杆跳格;方案2:内环2所有压杆跳格;方案3:内环3所有压杆跳格。其中,采用方案3的结构竖向位移不满足《索结构技术规程》(JGJ 257—2012)中的相关要求;除采用方案2的结构压杆内力外,采用方案1,2的结构与原结构在最大内力和位移两方面基本一致。跳格布置仅对结构在跳格处的节点位移风振系数有影响,而对内力风振系数以及非跳格处节点位移风振系数无显著影响。建议原方案、方案1和方案2的结构位移风振系数分别取1.55,1.68,1.52。3种方案的上弦索、下弦索、压杆内力风振系数分别取1.07,1.11,1.13。

南昌大学前湖校区体育馆施工测量控制技术

江西省南昌大学前湖校区体育馆拥有国内最大跨度的非预应力混凝土桁架。针对该桁架跨度大,呈弧形、V形布置,并且标高变化多等特点,施工过程中首层采用在桁架内侧作轴线借一米线处布设内控点的内控法、首层以上采用激光垂准仪内控接力的传递法进行桁架四个面的平面控制定位;通过采用弦距法进行大跨度弧形桁架下弦杆拱高计算所得到的数据,对体育馆桁架下弦模板支护进行标高控制测量定位,取得了较好的施工精度和效果。

毕节体育场无内支撑钢屋盖体系设计

毕节体育场采用一种无内支撑的空间管桁架体系,屋盖钢结构与下部混凝土看台间未设置竖向支撑,仅通过脚部的38个成品球铰支座铰接支承于下部混凝土柱顶,独自站立。设计中,考虑了屋盖钢结构非坐落于地面引起的地震放大影响,对结构体系进行了考虑初始缺陷的稳定性分析,并对结构中关键节点进行了非线性有限元分析。结果表明,该体系在使用荷载作用下具有足够的承载能力和刚度,并有良好的稳定性能和可靠的节点连接。

高层钢管混凝土空间桁架内筒结构计算模型

采用子结构法和等效悬臂梁法对地震作用下钢管混凝土空间桁架内筒结构进行非线性分析.认为钢管和混凝土这种复合材料的共同工作是可靠的,并考虑了抗压模量与抗弯模量对刚度的影响.

钢筋桁架楼承板水平钢筋“关联式”精准预埋技术

以沈阳盛京金融广场项目为背景,论述"外爬内支"结构施工方式下提高钢筋桁架楼承板与结构楼板埋筋连接质量与结构安全性问题。分析钢筋桁架楼承板埋筋易受混凝土污染及定位精度低的技术难题,提出钢筋桁架楼承板水平钢筋"关联式"精准预埋施工技术,重点阐述埋筋材料选型、定位精度控制、二次校正防偏位、混凝土污染控制措施及埋筋处理的系列质量控制要点,最终有效提高钢筋桁架楼承板埋筋定位精度及埋筋质量,避免后期植筋问题,保证结构连接可靠性。

内藏钢框架低剪力墙的试验研究

通过对普通混凝土低剪力墙,内藏钢筋桁架、内藏钢桁架低剪力墙的模型试验研究,发现内藏钢筋桁架、内藏钢桁架低剪力墙的开裂荷载和极限荷载都比普通混凝土低剪力墙高,极限载荷分别比普通剪力墙提高29.1%和73.9%,延性系数分别比普通剪力墙提高31.9%和67.4%.这说明它们具有良好的弹塑性变形能力,是一种性能良好的结构构件.

斜拉空间桁架结构在静力作用下受力性能研究

利用有限元分析软件ANSYS计算了某斜拉空间桁架在静力作用下的内力及自由端位移,归纳了内力系数与节间位置、预应力、斜拉索高度之间的函数关系;详细分析了斜拉索施加的初始预应力和斜拉索高度对该结构内力及自由端位移的影响,提出了斜拉空间桁架的临界预应变概念,回归出了自由端位移与初始预应变以及斜拉索高度的函数关系。本文的研究成果能够为斜拉空间结构的受力性能研究和工程实践提供指导。

腹杆倾角对双层钢桁架桥受力的影响

近年来,矩形钢管桁架桥以其优越的结构性能、灵活的结构布置形式、优美的造型日益受到桥梁工程界的青睐。宽跨比较小、高跨比较大的钢桁架桥,横向稳定性问题较其他同类桥梁更为突出。以某双层钢桁架桥作为研究对象,介绍了总体设计要点并分析了设计难点,建立模型计算了不同腹杆倾角对上部结构受力特性的影响。结果表明,随着腹杆内倾角的增加,可有效提高上部结构的面外稳定性和横向刚度,为此类桥梁的设计提供了理论基础。