大跨空间管桁架结构体育场屋盖卸载全过程模拟与监测

文章以安徽省天长市某体育场为工程背景,研究大跨空间管桁架钢结构屋盖分区同步卸载方式,提出分区、同步卸载方案,并对钢结构屋盖的卸载全过程进行实时动态监控;运用有限元分析对施工全过程进行模拟计算,并将现场实测数据与数值模拟结果进行对比分析,保障屋盖结构在卸载过程中处于安全稳定状态,圆满完成卸载。屋盖卸载过程中应力与位移变化均在设计范围以内,有限元模拟分析与实测结果吻合较好。研究结果可为其他大跨空间管桁架结构屋盖卸载方案设计、应用及施工过程监控提供参考。

大跨度异形装饰钢桁架分区同步与非同步结合的统筹卸载技术

以上海市静安区体育中心工程外框装饰桁架钢结构施工为背景,通过在后期的卸载工作中采用一系列合理的策划和部署,综合钢结构吊装分区施工的特点,在有着较高安全管控要求的前提下,按照既定的工况条件和变形值精准地完成了多级卸载任务。总结出的分区同步与非同步相结合的统筹卸载技术,可为类似大跨度异形装饰钢桁架的卸载施工提供借鉴。

某体育场大悬挑钢屋盖支撑卸载过程分析

支撑卸载是大型空间钢结构由施工状态过渡到设计状态的关键环节,卸载方法将直接影响结构的安全及其服役阶段的受力状态。为确定大悬挑体育场钢结构屋盖支撑的合理卸载方案,首先对大悬挑钢结构支撑卸载过程进行了简化分析,确定总体的卸载原则。之后根据体育场钢屋盖结构的受力特性和临时支撑体系布置,选择分区多级循环卸载方法;建立了体育场屋盖钢结构和临时支撑的一体化分析模型进行详细分析,得到了卸载过程中支撑反力、结构变形、结构及支撑杆件应力等数据。数值模拟得到的结构变形与现场实测值基本一致,证明分区多级循环卸载是一种合理的卸载方法,每级先卸载主桁架支撑再卸载次桁架支撑,可有效控制卸载过程中临时支撑反力和结构杆件应力的振荡幅度与峰值。

江苏大剧院音乐厅临时支撑卸载方案研究

施工过程中设置临时支撑几乎是所有大型复杂建筑钢结构工程必然遇到的问题,临时支撑的存在,形成了施工安装阶段的临时受力体系。如何选取临时支撑布置及卸载方案对工程建设具有重要意义,不同的临时支撑布置和卸载方案其辅助用钢量也会不同,如何在确保安全的前提下,提高经济性是施工研究的关键问题之一。以江苏大剧院音乐厅屋盖钢结构施工安装为背景工程,采用有限元软件MIDAS对结构进行临时支撑卸载方案研究,分别对分阶段卸载方案和分区分步卸载方案进行了对比分析。研究表明,江苏大剧院音乐厅屋盖钢结构工程采取分阶段卸载方案较分区分步卸载方案临时支撑用钢量节省约45%,可为类似大型复杂钢结构工程选择合理施工卸载方案提供技术参考。

整体顶升钢屋盖网壳结构卸载过程模拟分析

针对大跨度钢屋盖网壳结构杆系众多、受力复杂,采用整体顶升施工方法时主体结构下方必须设置临时支撑,结构成型后拆除支撑会使结构体系发生重大转变及杆件内力重分布的问题,以天水市体育中心体育馆钢屋盖结构为例,建立精细化有限元模型,对所有节点和杆件按照不同规格分类分别赋予实际质量。利用ANSYS中的生死单元法跟踪模拟顶升施工全过程,以结构完全成型且未拆撑时的状态作为卸载过程的初始状态。采用约束方程法对整体分级同步和分区分步2种卸载方式进行模拟,对比不同卸载方式下所有千斤顶的内力值及应力值较大杆件的应力随卸载步的变化趋势。结果表明:受力复杂的大跨度网壳结构需制定合理的卸载方案并进行模拟分析,确保结构卸载过程的安全;卸载时支撑处的部分拉杆变为压杆,应引起足够重视;此类刚性大跨度结构的杆件应力在分区分步卸载过程中对位移变化较敏感,所以要严格控制每一步的卸载位移量;约束方程法能实现对主体结构和临时支撑脱离再接触过程的真实模拟,为类似工程提供了可靠的卸载分析方法。

空间异面弯扭结构密集胎架支撑施工与卸载技术

研究的内容为某城市当代艺术馆与城市规划展览馆项目钢结构密集胎架支撑施工与卸载技术。本项目为空间异面弯扭结构,弯扭钢结构截面大,外表皮钢结构作为屋盖的一部分覆盖、包裹整栋建筑物,安装难度极大。主要采用密集胎架支撑,地面拼装,单元整体吊装的方法安装技术、分区域分级卸载技术、全站仪多点实时监测技术等。通过本文的研究以及现场的实时反馈结果将形成空间异面弯扭结构的施工及卸载关键技术,为后续类似空间异面结构的施工提供宝贵的施工经验。同时以实际工程再次验证了有限元理论分析的重要性和精确性。

天幕钢结构施工关键技术研究

钢结构因其轻质高强、环保美观,在大跨度空间结构中的应用变得日益广泛,但钢结构对施工技术要求较高。以上海市黄浦区太平洋新天地商业中心项目为例,结合钢结构施工的特点与难点,介绍了天幕钢结构施工技术,详细阐述了多点支撑分片吊装的总体施工技术路线、分批同步拉索张拉技术工艺,以及分批、分级的天幕卸载施工工艺等,形成了一系列天幕钢结构建造关键技术。该技术成功地应对了大跨度单层空间网壳结构的复杂性,确保了施工的顺利进行,可为类似工程提供参考。

郑州东站五跨连续大跨管桁架安装施工技术

郑州东站主站房屋盖结构形式采用双向布置变截面钢管桁架组成的空间结构体系,桁架安装采用竖向同步、水平推进、分段吊装的施工方法。按吊装方案确定的分层和分段进行拼装,重点控制桁架的外形尺寸和节点连接;桁架卸载经过对结构进行计算分析,确定采用分区卸载的方案,最终确保了施工质量,缩短了工期,节省了费用。

武汉火车站中央站房钢结构施工过程模拟分析

结合武汉火车站大跨度空间双曲网壳结构,模拟了考虑几何非线性效应和时变效应影响的施工内力分析过程,并研究了施工阶段大跨度空间网壳结构的施工荷载、材料特性和边界条件等因素对其施工过程内力的影响。通过对武汉火车站钢结构分阶段施工和分区域卸载的全过程进行模拟计算,并与整体卸载进行比较和施工的全过程监测,验证了武汉火车站钢结构工程分区域卸载施工方案的可行性和优越性。

多点支承大跨度单层复杂曲面网壳结构的安装

G60科创云廊工程为大跨度单层复杂曲面网壳结构,高差起伏变化大,覆盖面积广,施工难度大。通过对网壳下部主体结构进行合理分区,根据各分区结构特点设置相应高空措施平台,实现了大跨度网壳在低施工附加应力下的分区安装,施工效果良好,为类似工程提供了借鉴经验。

梅溪湖国际文化艺术中心艺术馆异形钢结构施工技术

结合长沙梅溪湖国际文化艺术中心艺术馆异形钢结构施工实例,针对异形钢结构工程的特点和难点,介绍采取一系列关键技术,圆满解决了艺术馆安装的技术难题,供今后类似工程参考。