湖北省科技新馆结构设计

湖北省科技新馆为大跨度、大悬挑的复杂高层结构。利用4个电梯井筒布置了由矩形钢管混凝土柱+钢支撑(钢板墙)组成的4个筒体巨柱,巨柱支撑着由4榀斜拉长悬臂跨层钢桁架组成的巨梁,形成新型大跨巨型钢框架结构体系。4个筒体巨柱内采用BRB+摇摆耗能墙的新型联合减震方案以减小地震作用;4榀巨梁内设置斜拉索以减小大悬挑区域的竖向变形;中庭沉浸影院采用新型的“上挂下支”的双曲面网壳结构体系,采用了内衬圆钢管的相贯焊节点保证网壳节点的刚性连接。进行了BRB+摇摆耗能墙大震下的减震分析、桁架与柱连接复杂铸钢节点的有限元分析及节点试验、3层和4层大悬挑角部的舒适度分析及人致振动实测及长悬臂结构的低周往复荷载试验。结果表明:湖北省科技新馆结构体系布置合理,各部分满足设计要求。

大跨度钢网壳快速整体提升方法研究及防连续倒塌分析

以某钢网壳整体提升项目为研究对象,提出一种整体提升施工方法,对大跨度钢网壳结构的同步提升、变形控制和提升安全性进行研究。在Midas Gen中建立有限元模型,基于备用荷载路径法分析提升支架的防连续倒塌性能,对施工全过程进行模拟分析,结合实际施工监测数据验证该方法的合理性。研究结果表明:基于监测数据反馈+计算机算法控制集群电动葫芦,可实现连续、同步提升。在网壳结构下部施加预应力可有效控制结构成型后的矢高偏差,理论计算值与实际测量值相对误差在4.5%以内,在整个施工过程中的壳体顶部的竖向位移满足设计要求。提升支架失稳会引起各吊点内力重分布,为避免意外失稳引起连续倒塌的风险,提出了考虑施工经济性和安全性的提升支架防连续倒塌设计。钢网壳结构成形后与设计状态基本一致,验证了整体提升方法的有效性,可为大跨度钢网壳整体提升工程的应用提供参考。

衢州西站综合交通枢纽项目结构设计

杭衢高铁衢州西站综合交通枢纽及配套项目由综合交通枢纽、站前广场及匝道组成。为解决工程中大跨度拱形钢箱梁、单层网壳+钢网格筒柱、双曲面混凝土屋面以及钢箱梁弯桥等设计重难点问题,设计中对拱形钢箱梁、拉杆拱弧形屋面、钢箱梁弯桥进行结构分析,并对单层网壳+钢网格筒柱进行整体结构缩尺试验及整体结构有限元分析,同时对重要的圆管节点进行足尺试验和有限元分析。结果表明:拱形钢箱梁结构整体刚度好,设计合理;拉杆拱结构自平衡可有效减小基础推力和基础尺寸;单箱双室钢箱梁弯桥强度、刚度、抗倾覆验算均满足设计要求;单层网壳+网格筒柱整体结构在2.0倍标准组合荷载下仍能保持弹性受力状态;通过节点试验和节点有限元分析,验证了大跨度自由曲面钢结构圆管焊接节点的力学可靠性。

浙江佛学院二期弥勒圣坛项目钢结构施工技术

浙江佛学院二期弥勒圣坛项目钢结构工程主要由龙华法堂、须弥山和兜率天宫组成。系统介绍钢结构施工重难点和解决措施,阐述各单体结构施工方案,重点分析龙华法堂网壳结构提升关键技术和在场地制约情况下的安装技术要点。实践表明,采用整体提升方案可节约成本,保证质量及安装风险均在可控范围内。

挠度可控的钢网架快速整体连续提升技术研究与应用

以湖南长沙洋湖卓伯根钢网壳屋盖整体提升项目为研究对象,介绍了一种对柔性钢网壳同步整体提升的施工方法。此施工方法采用集群单轨吊车进行整体同步提升,实现连续提升,提高了施工效率,保证施工准确性,减小施工风险。针对柔性大跨钢网壳下挠较大的问题,采用在结构下部张拉预应力筋的方法,极大地提高了网壳挠度控制精度。结构成型后与设计状态基本一致,验证了成型方法的有效性,可为大跨度网壳钢结构工程的应用提供参考。

星火站交通枢纽工程BIM技术应用

以星火站交通枢纽工程为依托,针对施工中遇到的复杂深基坑邻近既有结构施工、大跨度钢结构网壳屋架施工、TOD模式枢纽地铁一体化施工等问题,介绍BIM技术在星火站交通枢纽施工重点与难点问题解决过程中的应用,可为后续类似工程施工提供借鉴。

某观光塔项目超限高层钢结构设计

山西省某观光塔项目地上十三层,地下一层,结构高度为81.68 m,采用钢框架-中心支撑结构体系,属于高层钢结构。该结构存在扭转不规则、楼板局部不连续、尺寸突变三项超限情况,属于一般不规则的超限高层结构。设计中采用YJK与MIDAS/Gen两款软件进行分析比较,针对不规则项采取了控制钢构件应力比在规定范围的措施进行了加强。为了解结构的抗震性能进行了小震和大震下的计算分析,结果表明该结构模型计算指标比较理想,整体设计满足规范要求。此外针对关键部位的钢结构节点使用YJK/SolidFea进行了有限元分析,通过增加型材的壁厚对薄弱部位进行了加强,控制最不利工况下的应力不超过规范的限制。该结构屋面网壳的稳定性采用MIDAS/Gen进行了非线性分析,分析结果表明该网壳的稳定系数满足规范要求。最后给出了超限高层钢结构设计的几点建议。

树状桁架钢结构雨篷施工技术应用

钢结构雨篷因其具有自重较轻、抗震性强、抗冲击性好、安装简单快捷等优点被广泛应用到建筑工程中,并已成为建筑工程中不可或缺的一部分。工程结合某酒店项目实际情况,提出了大跨度树状桁架钢结构雨篷施工技术,并对钢结构雨篷施工工艺、钢结构吊装、钢结构焊接等施工技术进行详细阐述。实践证明,采用该施工技术效果良好,同时也保证了钢雨篷的成型质量及施工安全。

基于双曲拱结构的大跨度网壳分析研究

近年来,随着环保理念深入人心,经济技术不断发展,大跨度空间网壳结构得到了广泛应用。文章以湖南省某码头大跨度散货仓库为背景,在正放四角锥网壳的基础上优化创造了一种双曲拱网壳形式。通过对多组不同网壳厚度的两种网壳进行静力计算与整体稳定性计算,得出相比于正放四角锥网壳,双曲拱网壳具有单位面积用钢量小、结构侧向推力小,但挠度位移略大的特点,为今后同类工程的结构选型与设计提供了一种新的参考形式。

武汉体育馆索承网壳钢屋盖顶升安装及预应力拉索施工

武汉体育馆钢屋盖为一大跨索承网壳(弦支穹顶)结构体系,结合该结构特点,详细介绍了钢屋盖的顶升安装、预应力拉索安装及张拉的施工工艺。

支座沉降对拱壳杂交钢结构设计的影响

论述了支座沉降对结构设计的影响,合理地选取了支座沉降的最不利工况;采用SAP软件分析了新加坡植物园展览温室的拱壳杂交钢结构体系在各种工况作用下的结构内力,根据结构内力确定了结构主要构件的截面尺寸;采用ANSYS软件进行了8种组合工况下的结构静力分析。结果表明:考虑支座沉降的组合工况作用下的结构应力与变形均满足要求,具有一定的安全性,支座沉降引起的附加应力与变形相对其他荷载而言较小,对该工程的影响不大;支座沉降工况的选取可为类似工程提供参考。

南宁国际会展中心穹顶网壳钢-索膜结构风载作用分析

综合运用ACCESS、C语言程序及ANSYS的APDL语言,对南宁会展中心穹顶旋转双曲面网壳钢-索膜结构进行建模,并分别按照规范取值和风洞试验值两种方式所得体形系数,计算各方向风载作用下该结构的静力反应,结果满足规范要求,说明结构安全可靠,为结构施工图设计提供计算依据.

变边界约束空间结构分析方法研究

提出了一种变边界约束结构分析的有效方法,导出了静力分析的扩充矩阵,建立了相应的非线性有限元方程,提出了用于变边界约束结构分析的强制约束法计算策略和整体稳定计算方法.作为工程实例,对采用这种设计理念的国家大剧院网壳结构进行了分析计算及比较,总结出该结构体系的优点,验证了方法的有效性.

基于经济性能的大跨度钢结构体系结构选型研究

为了研究基于经济性能下大跨钢结构体系方案的优选,以西安某高校的体育训练馆工程为背景,根据设计造型先初选两种结构方案,应用SAP2000有限元软件分别建立两种方案的单榀模型及整体模型,对其进行分析计算和优化设计.通过对两种方案在受力性能、用钢量、施工工艺等方面的对比,确定设计采用的最佳经济方案.最后,通过对现场静载试验结果的分析,验证了文中有限元模型建立的正确性和方案选择所采用数据的可靠性,提出了较为可行的结构体系方案优选的方法,为该类结构的设计选型提供了较有力的依据.

拱-壳杂交钢结构的稳定性分析

拱结构和网壳结构的稳定性问题是结构分析中不可忽略的重要内容,是决定结构承载力的关键。对于拱—壳杂交钢结构这种新型结构体系,尚无统一的设计规范,类似结构的稳定性分析也仅限于工程实例。以河北某游泳馆的拱—壳杂交钢结构屋盖为例,结合目前对此类结构稳定性的研究现状,利用有限元软件MIDAS/GEN和ABAQUS对结构整体进行特征值屈曲分析及单拱、组拱和整体结构的弹塑性分析,并同时考虑初始几何缺陷和非对称荷载对结构承载力的影响。

某水世界乐园场馆大跨度钢结构设计

某水世界乐园场馆结构设计中,外部采用大跨度钢结构外壳,与内部混凝土结构相脱离。大跨度结构分下部和上部两部分,通过方案阶段的深入比选,确定了实施的结构体系为Y形柱支撑、以径向桁架作为加劲肋的单层网壳体系;为保证该结构方案的安全性、合理性和经济性,分别进行了结构的振型、应力比、变形、稳定性分析设计,并选取关键节点进行弹塑性有限元分析。分析结果表明,各项指标均满足规范和设计要求,结构在关键构件的性能化分析和非线性稳定性分析中表现良好。对屋盖结构进行分叉柱失效后的抗连续性倒塌分析,结果表明单根分叉柱失效不会引起结构的连续性破坏。

局部单双层网壳结构的两种新型施工方法

局部单双层网壳结构施工比较成熟的有滑移支架安装法和双层骨架 单层网壳分别提升法。本文介绍这 2种新方法的施工过程及施工力学验算要点 ,并通过主要施工指标比较 ,表明它们的效率比常规施工方法高。

大跨度双层网壳钢结构受力分析与施工模拟研究

针对大跨度双曲网壳钢结构在施工过程中单元拼装及吊装量大、精度要求高等难点,在施工前根据设计图纸对施工过程进行模拟优化,对于保证大跨度双曲网壳钢结构屋盖工程的顺利施工以及建筑工程安全十分重要。本文以广东某国际会展中心主体超大跨空间钢结构为例,进行大跨度钢结构屋盖体系节点的受力分析,以及双曲网壳架单元吊装施工模拟。结果表明,吊装单元的施工模拟可以保证双曲网壳架单元吊装不变形及整体稳定性。此外,本文通过精准控制模拟三维坐标、实测三维坐标与控制点坐标拟合能够保证钢结构整体安装质量,节约工期,创造良好的经济和社会效益。