预应力倒三角管桁架钢屋盖滑移施工技术

广交会展馆四期展馆扩建工程地处城市核心区,环境复杂,铁、隧、馆多重结构交互。工程体量大,结构复杂,施工难度大,总工期仅644d,在同类工程中工期最短,工期履约压力大。其中展厅屋盖钢结构为预应力倒三角管桁架结构,钢构体量大。针对此屋盖钢结构特点、难点,从缩短工期、高效建造方面开展研究,创新提出超长大跨度钢桁架分段等节奏滑移施工技术,即展馆两侧附属混凝土结构先行施工,提供滑移支撑体系,屋盖钢结构滑移与展厅下部2层主体混凝土结构同步施工,实现了展厅屋盖钢结构提前插入安装,各专业平面、立面穿插施工,缩短了关键线路工期;研发了基于装配式、自稳定高空平台的大跨度钢桁架拼装技术,实现超长大跨度重型钢桁架分单元快速拼装;针对主体结构作为滑移支撑体系两侧异标高的特点,设计双向滑移轨道,并研制滚针式滑靴及动力系统,确保滑移安全稳定;应用倒三角预应力钢绞线快速穿束和张拉技术,解决了超长预应力筋穿束张拉与高空滑移技术难题;液压同步控制系统与智能施工监测确保了大跨超重钢桁架屋盖滑移的应力、应变可控,按方案模拟过程平稳进行。

广交会展馆四期扩建工程展厅钢结构屋盖设计

广交会展馆四期扩建工程项目展厅的钢结构屋盖由珠江散步道、标准展厅和卡车通道组成。为了满足业主对标准展厅跨度及净高的功能要求,对5种钢结构屋盖的结构体系进行比选,最终采用了下弦设置穿心式预应力钢绞线的倒三角形立体桁架的结构体系。对所采用的结构体系的基本设计信息进行介绍,并对其进行了荷载分析、施工模拟分析及屋盖抗连续倒塌分析。结果表明所采用的结构方案在满足业主需求的情况下是安全可靠且经济合理的,各项指标均满足规范要求。

国家金融信息大厦主楼结构设计

国家金融信息大厦主楼为两处连体的双主楼超高层结构,具有高度超限、多塔、连体、刚度突变、承载力突变等多项平面及竖向不规则超限项。介绍了结构体系、连体桁架选型与建筑特点的逻辑关系。采用有限元方法对索幕墙支承结构构件承载力和刚度进行分析。结果表明,利用3层连体桁架及中部连接体去承担索幕墙荷载的方案是可行的。利用顶层室内设备管道空间设置空间三角桁架解决屋面连接体的承载问题;将屋顶空间三角桁架与伸臂桁架相结合,在屋顶设置加强层,解决整体结构抗侧刚度不足的问题。通过对整体模型、高区分塔模型和完全分塔模型的计算结果对比,研究了连接体失效对结构抗震性能的影响,为结构承载力包络设计提供了依据。

基于几种有限元时域积分法的三角桁架结构位移响应辨识准确性分析

本文推导了四种有限元时域积分法,并将其应用于三角桁架结构,进行位移识别响应的计算模拟和准确性分析.采用有限元法分别建立刚度矩阵和质量矩阵,确定时间步长大小,并根据模态叠加法的解来确定不同时域积分法的自由度位移误差计算.结果显示,通常情况下时间步长系数τ=1/3可以提供最佳的准确性.与其他方法相比,Wooram Kim两阶段显式时域积分法能够保证较高的位移识别准确性,在拐点处呈现小超调量,使其在模拟计算中具有较高的稳定性.

高速公路曲线双幅连续钢桁梁桥设计

江苏省常熟市的常福公路分离式立交桥主桥采用(85+125+75.08)m三跨连续下承式钢桁梁,分左右两幅布置,单幅桥采用两片带竖杆的三角桁作为主桁,主桁中心距为22.25 m。主桥平面位于半径为6496 m的圆曲线上,设计考虑制造、安装方便,每片主桁分别在两个中支点及中跨中心处设置3个弯折点,有效减小加宽宽度。单幅桥主桁横断面采用平行四边形布置,内外侧主桁杆件高度与桁高保持一致,主桁中心高差为40.5 cm,横联及桥门架设置横坡。主桥采用顶推施工方法,以减小建设期对航运的影响。桥梁主桁的位置选择与折弯节点板的处理方式,可供类似工程设计参考。

整体平面呈椭圆形的大跨度钢桁架屋面施工

以长江口中华鲟自然保护区基地二期工程科学研究车间屋面钢结构施工为例,结合单体结构的特点,介绍了椭圆形大跨度钢结构屋面关键施工技术。从施工分段、安装流程、技术措施及受力计算等方面,对施工技术进行了优化,从而大大降低了钢结构工程的施工难度,在提高施工效率的同时保证了钢结构工程及屋面多专业穿插的施工质量和安全,为类似钢结构屋面工程施工提供了施工技术和过程控制方面的经验。

桁架式桩腿的方型桩靴结构设计研究

针对风电安装平台的结构稳定性问题,本文提出了小肘板结构、大肘板结构、三角形浮箱水密结构3种桁架式方型桩靴复合型结构,采用典型设计载荷工况对3种桩靴结构进行强度分析研究。结果表明:较小肘板结构而言,后两种桩靴结构强度更好;大肘板结构与三角形浮箱水密结构应力水平及变形相当,但后者密封性更好,实际应用中能有效避免淤泥堆积引起的应力集中,延长使用寿命。因此,采用三角形浮箱水密复合型桩靴结构更能满足风电安装平台的结构设计需求。

深圳机场卫星厅工程钢屋盖结构设计研究

深圳机场卫星厅为粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程,屋盖设计采用建筑结构一体化的设计理念,结构方案充分考虑建筑构型需求,利用结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致的原则,以建筑平面X形构型为基准并结合室内X形装饰效果,最终屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。4个角部指廊屋盖结构为交叉立体桁架方案,2个中央指廊采用交叉立体桁架与三角锥网架混合结构方案,整个卫星厅屋盖交叉桁架最大跨度为75m,三角锥网架最大跨度为72m,从而结构方案实现了边界条件复杂情况下的大跨度空间效果。通过建立有限元模型进行各工况下的内力分析,对结构体系的静动力性能、结构稳定性、抗震性能及节点分析等关键技术进行阐述,并对交叉桁架与三角锥网架这类混合结构施工方案进行施工模拟分析。结果表明,屋盖结构体系采用交叉立体桁架方案不仅减少了传统桁架平面外需要设置侧向支撑需求,同时在结构逻辑布置上与建筑设计理念达到了融合,实现了建筑结构一体化的设计理念。

受限空间组合三角桁架单边支模体系施工技术

为提升地下工程单边支模体系通用性及施工效率,依托西安火车站市政配套改造项目地下工程,提出了一种组合三角桁架单边支模体系,验算了结构受力及稳定性,阐明了不同结构高度支模体系施工工艺及控制要点。结果表明:组合三角桁架单边支模体系验算结果满足施工需求。4.8m以下侧墙模板施工无需机械辅助,可人工助推水平运输;8.2m以下侧墙模板由4.8m高桁架安装3.4m调节段形成,可拆卸拼装、循环利用。利用附着式激光水平尺校准装置,在三角桁架顶部0.6m宽悬挑操作平台上可直接校准模板,避免重复进行人工校正。总结的施工经验可供类似工程参考。

桂林新会展大跨度倒三角管桁架施工技术

桂林国际会展中心标准展厅屋盖钢结构,为倒三角管桁架结构,其结构特点是相贯节点复杂、桁架跨度大、单榀重量大。由于工期十分紧张,场地内部土建结构又很复杂,为保证主体结构在工期内完成施工任务,在实际施工中,采取“场内拼装、胎架支撑、整榀吊装、局部分段吊装”的方案进行实施,吊装前通过有限元分析软件,对钢结构、支撑胎架、土建结构进行全过程模拟验算分析,以确保钢结构采用整榀吊装以及分段吊装技术施工安全可行。最后通过实践验证了本工程所用施工方法合理性与可行性。大大节约现场安装时间,有效提高安装精度,对类似大型会展场馆工程有一定参考价值。

某过江提水工程160m三角桁式拱管桥设计分析

为协调跨江管道桥兼具景观、通航等需求,某过江提水工程管道桥采用截面为正三角形三肢钢管桁架结构,一跨过江。全桥计算跨径160 m,矢高25 m,矢跨比1/6.4,拱肋截面采用3根Ф1000 mm钢管组成,壁厚24 mm。弦杆间的连接腹杆钢管外径均为400 mm,壁厚16 mm。在拱脚4 m范围内采用外包混凝土形式,钢管外20 cm等间距布置剪力钉,并配抗裂钢筋,厚度450 mm。拱座采用圬工混凝土扩大基础,拱座基础以中风化基岩为持力层。采用空间有限元程序MIDAS/Civil对拱管桥进行计算,结果表明,主拱结构强度、稳定性,K型节点和焊缝强度,基础抗滑、抗倾覆计算均满足规范要求。目前,拱管桥运营状况良好,达到预期目标,可为今后过江管道桥设计提供参考。

三角桁架型挂篮在跨线桥梁悬臂施工中的应用

结合苏州某高架桥悬臂施工的工程实例,对三角桁架型挂篮的设计结构形式进行了介绍,从主桁系统、吊挂系统、模板平台系统、后锚固系统及走行系统等几个方面进行阐述,分析了该挂篮结构的适用性,并在所依托工程进行了实际应用,详细介绍了三角桁架型挂篮施工工艺,三角桁架型挂篮在跨线桥梁施工中取得了较好的应用效果。

节点轴向刚度对方管空间三角形桁架静力性能的影响

为研究节点轴向刚度对方管空间三角形桁架静力性能的影响,使其设计建立在更合理的理论分析基础之上,采用ANSYS软件对方管空间三角形桁架受力性能进行了分析。采用壳单元建立了可考虑节点刚度的分析模型,将其分析结果与不考虑节点轴向刚度的分析模型进行了对比。不考虑节点轴向刚度的分析模型考虑了节点为刚接、铰接及弦杆连续腹杆与之铰接3种情况。对比分析结果表明,节点轴向刚度对桁架整体变形影响较大,对桁架内力分布的影响很小。为便于应用,提出了能够很好地模拟节点轴向刚度影响的方管结构简化分析模型(SIM)。建议在计算方管空间三角形桁架变形时考虑节点轴向刚度的影响。

桁架三角型组合挂篮的可行性研究和设计

对桁架三角型组合挂篮的结构形式、计算模型、主要力学性能和参数作了介绍 。

三角形格构式塔身杆件风荷载及流动干扰特性

针对输电塔结构精细设计及优化设计对杆件风荷载准确输入的要求,选用完全结构化的多块网格,通过求解N-S方程得到了不同风向角条件下的三角形塔身节段模型流场并利用风洞试验对其体型系数进行验证.与各国规范的对比分析表明,《英国杆塔荷载规范》可用于相关设计工作;分析了不同杆件风荷载随风向角变化的成因,指出了迎风面积变化主导了最上游主材的风荷载特性,而其它两根主材的风荷载同时受到迎风面积变化及上游杆件流动干扰的影响;利用不同高度、不同展向位置的截面流线方法研究了塔身节段模型杆件之间的流动干扰性态,结果表明,如下四种流动干扰行为共同决定了节段模型的杆件风荷载特性:a)相互独立的流动干扰杆件群;b)屏蔽作用;c)两组独立的斜置阵列的流动干扰作用;d)尾迹干扰作用.

钢管三角桁架支撑工艺在单面模支撑体系中的应用

施工地下室外墙结构模板时无法直接采用对拉螺栓加固的方式搭设模板,通过用材料填充密实墙体的外侧模板基坑,以防止墙体外侧模板滑动。墙体内侧模板的加固方式采用钢管三角桁架作为水平撑,另加设钢管斜抛撑的支撑体系进行加固,防止墙体内侧模板的倾斜,较好地完成了工程,达到了降本增效的目的。

节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响

为研究节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响,以精细壳元模型为标准,采用可考虑节点轴向刚度的简化模型和不能考虑节点轴向刚度的刚接模型,对方管空间三角形桁架进行了模态分析和地震时程分析。结果表明:节点刚度对方管桁架的动力性能有不可忽视的影响,不宜采用刚接模型分析方管桁架的动力反应;本文中采用的简化模型可以较好地模拟方管桁架的动力性能,体现了节点刚度对结构动力性能的影响,更适用于实际工程分析。

钢管混凝土拱桥拱铰斜腹杆合理夹角分析

钢管混凝土拱桥钢管拱通常采用缆索吊装悬臂拼装法施工,为便于调整拱肋安装线形,多在拱脚处设置临时拱铰。将拱铰结构分别简化为理想桁架和刚架结构,根据力系平衡原理推导出理想桁架的斜腹杆轴向力一致表达式,将欧拉临界荷载与轴向力之比定义为腹杆的稳定系数,建立起稳定系数与腹杆夹角的关系,得到了腹杆最大稳定系数对应的夹角值;运用力法原理,推导了三角刚架端弯矩和轴向力计算表达式,通过算例验证了计算公式的正确性,在此基础上进一步研究了拱铰刚架内力与斜腹杆夹角的变化规律。结合JTG/T-D65-06—2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》对主、支管夹角不宜小于30°的构造要求,得到拱铰斜腹杆夹角在60°~100°间较为合理结论,验证了国内部分已建钢管混凝土拱桥拱铰构造设计的合理性。

贵阳环城高速公路花溪大桥设计

花溪大桥为贵阳环城高速公路南环线跨越花溪水库的一座特大型桥梁,主桥为192 m的中承式钢管混凝土拱桥,大桥全宽29.3 m(双向四车道+人行道),设计速度100 km/h,是全线重点桥梁和控制性工程。介绍该桥的总体设计情况,包括桥式选择、设计参数、构造细节、施工方法。根据桥址处的条件大桥在贵州地区首次采用了三角形空间桁架拱、挖井基础、自密实钢管混凝土等技术,对多山岩溶地区同类型桥梁建设具有参考意义。

哈尔滨职工文化艺术宫空间曲面桁架施工技术

空间曲面钢管桁架特别是倒三角形桁架制作、拼装和安装的难度都较大,通过选择合适的加工机械、制作特殊的拼装台解决了倒三角形桁架的加工、拼装难题,同时采用大型机械跨外吊装和支撑架相结合的方法解决了桁架分段吊装的难题。