Design and construction of Sutong Bridge tower

Sutong Bridge tower which is 300.4 m is the highest one in the world.The tower anchor area uses the steel-concrete composite structure,its structure and the stress mechanism are complex,so it must be paid more attention to the structure durable issue.The 300 m height makes the tower quite sensitive to the environmental factors such as wind and temperature.The wind resistance safety of tower in construction stage is especially important.In this paper,the design of composite structure is introduced.The key technologies of tower geometry control and wind resistance in construction stage are analyzed.

宋代水运仪象台图像复刻与虚拟展示设计

提升宋代水运仪象台虚拟展示设计的沉浸性、交互性。实地调研、测绘,将三维建模和动画、360全息投影等三维数字化技术应用于水运仪象台的虚拟展陈。真实复刻出其虚拟模型,呈现出虚拟立体的数字图像,完整且清晰地展示了其外观构造和内部结构及机械运转状态。数字化技术为展示水运仪象台的千年风貌提供了新的方式,对于中华文明史上杰出科技的保存与传播有积极的借鉴意义。

椭圆塔空间缆自锚式悬索桥主索鞍系统设计研究

在建万龙大桥工程主桥为世界首座采用椭圆钢桥塔的空间主缆自锚式悬索桥。该桥鞍座采用铸焊结合的自适应式空间缆索主索鞍,鞍座存在以下技术难点:空间主缆主索鞍受力复杂;椭圆塔纵向刚度大,主索鞍的抗滑问题突出;鞍座底部为柔性支撑,索鞍与主塔协同变形,塔-鞍连接结构传力复杂。为掌握椭圆塔空间缆自锚式悬索桥主索鞍及塔-鞍连接结构的关键技术,运用数值分析方法开展系统研究。研究结论如下:(1)当桥梁承受(恒载+汽车+人群+自来水+温度+风)作用时,满足要求的最小摩擦系数μ为0.215,需要设置12 mm竖向摩擦板;(2)主索鞍在最大缆力工况下的最大Von Mises应力为186.2 MPa,最大竖向变形为1.572 mm,满足强度及刚度要求;(3)主索鞍与钢塔连接结构主要通过支承隔板以竖向剪力的形式将主索鞍作用力传至钢塔腹板上,端部支承隔板的剪力显著大于中间隔板,剪力传递的不均匀系数为1.29;(4)主索鞍支承板在鞍座区域的边缘存在一定转角,空缆工况最大纵向转角为0.366‰rad,在鞍座顶推施工中需要加以考虑。

多塔大底盘RC框架隔震建筑抗震韧性设计研究

以位于Ⅷ度区(0.3 g)的某多塔钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架建筑为研究对象,对其进行了大底盘隔震设计,研究了在设防、罕遇地震作用下3个塔楼的动力响应,并基于韧性评价标准对该隔震方案展开了2个地震水准下的抗震韧性评价。结果表明:隔震后结构基本周期延长至原来的3倍,降低了地震作用,有效控制了上部结构的地震响应。楼面绝对加速度的显著控制基本消除了加速度敏感型非结构构件的损伤。结构构件以及位移敏感型非结构构件的修复费用主导了建筑的修复费用。建筑的修复时间由阶段Ⅰ中结构构件的修复时间控制,此隔震方案下建筑的抗震韧性等级达到了三星。

柔塔型风力发电机组的转矩控制器设计

风力发电机组(以下简称风电机组)的转矩控制,需要兼顾发电效率与机组载荷,常采用恒转速-变转速-恒转速策略。针对柔塔型风电机组塔架频率低、在变转速区存在共振点,引起塔架疲劳载荷急剧增加的问题,提出一种分段式变转速策略:将传统的变转速区分解成2个变转速区和1个快速穿越区,在边界区通过及时下拉或上拉电磁转矩,使风轮转速快速上升或下降,实现共振区的快速穿越;动态调整PI转矩输出极限值,实现变转速区与恒转速区之间的平滑切换。建立用于转矩控制器设计的动力学模型,根据模型完成控制器参数设计,并对控制器的稳定性做出校验。通过GH Bladed仿真分析和风电现场测试验证,表明设计出的转矩控制器能在变转速区使机组快速穿越塔架共振区,有效避免塔架共振的发生,且在恒转速区能够较好地稳定转速,确保在不增加风电机组疲劳载荷的同时还有足够的稳定裕度,具有较高的工程应用价值。

超高层建筑施工垂直运输通道塔设计与施工技术

在超高层建筑施工过程中,施工电梯分散布置影响幕墙施工与正式电梯安装调试,不利于现场管理。结合香港环球贸易广场和天津高银117大厦中施工垂直运输通道塔应用实例,从结构体系设计、结构连接设计、标准节及附属构件安装等方面,系统提出了一套关于超高层建筑垂直运输通道塔设计与施工技术。该技术应用装配式钢结构通道塔作为施工电梯附着载体和人员材料集中运输通道,实现了施工人员、材料与垂直运输通道塔的统一规划,节省了施工现场用地;装配式钢结构设计安拆方便,可重复使用,绿色环保;施工期分段提前运营,经济与社会效益显著。

木结构观景塔中的亲生物设计应用研究——以第七届全国高等学校木结构竞赛作品为例

随着当今社会人与自然的矛盾愈发激烈,亲生物设计作为一种强调与自然互惠共生的设计思想,已经成为促进建筑可持续发展的重要趋势。本研究以笔者参与的第七届全国高校木结构竞赛作品设计为例,从应用自然要素、模拟自然类似物、构建人与自然关系三个方面探讨亲生物设计在观景塔中的应用,以期为设计环境友好型景观建筑提供方向。

宁波大榭二桥“帆”形桥塔设计创新

宁波大榭二桥为主跨392 m的单索面斜拉桥,桥塔采用了特殊的“帆”形结构样式,且为钢混组合结构,主梁为钢梁。新型桥塔结构设计为该桥设计的重要难点和特色。从结构受力分析的角度入手,展示桥塔结构的受力状况,论述桥塔各重要节点的设计理念与设计方案,对桥塔整体、拉索锚固区和钢混节点3个关键部位重点展开分析,供类似工程参考。

无线控制电塔机器人系统的设计

对无线控制电塔机器人系统进行了设计。论述了设计思路,介绍了总体架构,分析了系统组成和机械结构,并搭建了测试平台。无线控制电塔机器人系统可以实现电力检修过程全生命周期管理,具有实用价值。

输电线路牦牛造型景观塔设计与优化研究

针对目前景观塔结构设计缺乏统一的原则和标准,造型设计突破性不强,塔重指标偏重和经济性欠佳的问题,以藏区牦牛造型景观塔为例,分析总结了景观融合思路、造型深化设计步骤和方法,以及结构布置和节点优化方法,为后续景观塔设计提供思路。重点对牦牛造型景观塔的结构布置方案进行了介绍;结合真型试验数据,基于虚功原理,对酒杯塔曲臂K节点的变形进行了分析,并在此基础上提出一种新的曲臂结构;基于有限元分析结果,优化了曲臂K节点构造。提出的一种新的曲臂结构,K节点相对变形小,避免了瓶口节点正侧面受力不均,有利于提高结构的安全可靠性。

杭州某大底盘多塔结构楼板应力分析与设计

大底盘多塔结构的大底盘作为上部塔楼的嵌固层,有超长的平面尺寸,在地震和温度作用下平面受力状况复杂。文章主要介绍了杭州某大底盘多塔结构,通过有限元分析分别研究了在地震和温度作用下大底盘楼板的应力大小和分布规律。分析结果表明地震作用下裙房屋面楼板作为塔楼的嵌固楼层整体应力水平最高,而温度作用下二层楼板影响最大,往上逐渐减弱。针对不同工况下大底盘楼板的关键部位提出了相应的加强措施建议。

顺酐及其配套正丁烷装置的热联合节能模拟优化

针对顺酐装置及轻烃制丙烷-异丁烷正构装置,在设计过程中进行了热联合系统的优化改造。根据轻烃分离塔(C4组分分离塔)操作温度较低、塔顶-塔底温度梯度小的特点,合理有效地利用顺酐装置副产的大量低温位(85℃)热水,从项目整体设计角度实现了装置间取冷与供热的互补,实现了1+1>2的效果。项目中E-510和E-202的能耗由优化前的58.61 kg标准油/t产品降低至19.54 kg标准油/t产品,C4分离塔再沸器和顺酐产品冷却器的节能效率达67%。

复杂标高下行走式塔式起重机行走轨道设计技术

国内大型会议会展中心多采用地下混凝土结构+地上钢结构的组合形式,以行走式塔式起重机作为地上钢结构主要施工机械。针对地下室混凝土顶板降板标高复杂、顶板强度不满足大型设备站位要求等难点,通过设计轨道、轨道梁、圆管支撑及承台基础作为行走式塔式起重机的基础,成功研发了一套适用于地下室顶板不同标高处的轨道梁支撑系统,解决了降板区域轨道梁无支撑点的问题,形成可供塔式起重机水平移动行走的轨道及轨道梁设计技术。对比传统附着自升塔式起重机,此技术解决了项目不同建设阶段塔式起重机布置不断变化等难点。

温瑞塘河文旅IP形象设计

在文旅融合大背景的趋势下,文化软实力的提高愈发重要。地域文化IP的打造是传统文化重焕新生活力的重要手段。文章对温瑞塘河IP形象建设的设计诉求进行定位,整理流域内特色文化元素,选取白象塔彩塑人像作为主视觉元素,并对相关元素进行解析、提取和再造,设计具有地域性代表的特色文旅IP形象。期望给温瑞塘河IP形象设计以新的启示,带动温州文旅产业发展的目标。

提升铁塔类项目设计方案编制效率的方法研究

对通信铁塔类项目设计方案编制进行研究,从造价管控、效益评估、物业谈判、编制效率多维度进行需求分析,聚焦提升方案编制效率。通过对新的设计方案编制方法进行研究,实现了自动化配置优化设计方案、造价管控、效益评估等,实现了单站设计方案编制时间从平均20 min降低到3 min以内的目的,极大地提升了铁塔类项目设计方案编制效率,加快了5G新基建的建设进程。

大底板多塔楼隔震结构底板设计方法研究

隔震多塔楼串联上部结构的连接板,会承受很大的水平力,而连接板能可靠传递水平力是多塔楼整体隔震结构方案的重要前提条件,若连接板提前受损或破坏,结构的整体性将会降低。为保证连接板不早于上部结构发生破坏,本文以一大底板多塔楼隔震结构案例为基础,提出基于主应力的底板承载力验算及配筋设计方法,首先利用ETABS有限元分析软件对某大底板双塔楼隔震结构进行隔震设计,并对底板进行配筋设计和抗震性能验算,最后根据配筋设计结果,利用SAUSAGE非线性分析软件,分析罕遇地震下底板的损伤。结果表明:采用大底板多塔楼隔震方案以后,上部结构的抗震性能均能满足规范要求,根据主应力进行抗震设计的底板能够满足各地震水准的性能目标,罕遇地震下,底板未先于上部结构发生破坏,仍能保证结构整体的整体性。

鲜花湖特大桥主桥设计研究

鲜花湖特大桥是G4222和县至襄阳高速公路舒城(千人桥)至金寨(皖豫界)段的主要控制性工程之一。主桥采用(118+220+118)m预应力混凝土部分斜拉桥,塔梁墩固结体系;上部结构采用单箱三室大悬臂斜腹板宽幅箱形主梁,人字形主塔,单索面扇形、横向双排布置斜拉索;下部结构结合现场环境,采用X形双肢薄壁墩、群桩基础。鲜花湖特大桥主桥构造新颖美观,融合了结构设计与景观需求。通过系统介绍该桥设计方案、结构和主要计算结果,以供同类项目参考。

某电厂老旧冷却塔结构检测鉴定研究

一座大型老旧电厂的冷却塔出现了混凝土剥落和钢筋腐蚀的现象。利用大型3D激光雷达对塔架进行倾斜状态监测,对其混凝土强度、缺陷及循环水中的氯离子浓度等指标进行测试,并对其损伤机理进行了研究,获得了详尽的现场检测结果。通过综合评估,为炼钢厂冷却塔结构提供了科学的鉴定结论,为后续维护与改造提供了重要参考。

四肢异形独塔斜拉桥桥塔设计

邓州市穰城跨湍河大桥为主跨90m+90m的空间框架式独塔钢-混凝土组合梁斜拉桥,主塔采用四肢异形空间框架式独塔,桥塔设计总高75.5m,四根塔柱倾斜角度较大,且上塔柱为空间曲线结构,塔柱受弯、剪、扭效应明显。结合MIDAS Civil对桥塔进行静、动力分析。索塔上采用多种形式的横梁,针对不同位置的横梁选择相对最优的衔接位置、锚固方式来优化设计。总结四肢异形独塔斜拉桥在桥塔设计中遇到的重难点,为类似桥塔设计提供参考。

120 t可调式焊接滚轮架优化设计

可调式焊接滚轮架广泛应用于风电塔筒制作中的筒体内外环缝、内外纵缝的焊接与组装,表面喷砂,喷涂等工序中,它能大幅提高焊缝质量、减轻劳动强度、提高工作效率并增加操作的安全性。该文论述了120 t滚轮架优化设计的必要性,总结分析了原滚轮架在使用过程中暴露出的车架变形开裂、包胶层裂纹掉块、传动齿轮断裂、轴承座检修安装不便、电气控制故障率高及设备互换性差等问题,并针对以上问题进行了优化设计,可为相关设计人员及此类滚轮架的结构设计提供一定的参考。