急倾斜巨厚煤层复杂空间结构区微震时空演化规律及诱冲机理

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等方法,研究了岩柱应力异常尺寸效应,分析了复杂空间结构区微震时空演化规律,揭示了复杂空间结构下冲击地压发生机理,评估了煤层开采不同区域的冲击危险性。研究结果表明:①急倾斜岩柱厚度更窄、出露高度更大其撬动效应更强,岩厚变异应力异常形成5个分区。②岩柱厚度更窄区域微震频次更多,能量更高,时空活动度更强,离散性更高。高应力区、应力梯度区、应力平稳区依次呈现“低频次-高能量”、“高频次-高能量”、“低频次-低能量”的微震响应特征。③特殊空间结构区域微震事件簇集且能级增大,时空活动度及离散性陡增,尤其在结构边缘该特征更明显,能量积聚及释放速率增大,冲击地压发生的概率及强度更高。位于岩柱更窄区域的特殊空间结构内微震活动更剧烈。④岩柱厚度越窄(煤柱高度越大)则岩柱向深的弯矩及能量增长速率越快,冲击危险性更高。依据结构面强度效应推断出断裂带发生滑移错动,是能量积聚与释放的优势区域。揭示冲击地压发生机理为高静载及低临界载荷共同作用,基于应力集中特征评估煤层开采不同区域的冲击危险性。

基于Grasshopper的复杂空间结构参数化建模应用

建立几何模型是复杂空间结构设计和分析的首要工作。本文基于Rhino+Grasshopper参数化建模平台,结合工程案例,从建模思路、控制参数和运算逻辑等方面研究了各类复杂空间结构几何模型的建立过程。同时,结合结构分析软件和Grasshopper内置的力学插件,进行了集成计算和结构优化分析。结果表明,参数化建模和集成分析方法能够显著提高设计效率,为类似项目中复杂曲面空间结构的几何模型建立和计算分析提供了全新的设计思路。

基于全过程数值模拟的复杂空间混凝土壳体结构施工控制技术研究

随着社会的进步和经济的发展,建筑的形态及结构体系均呈现出复杂的趋势。同时,施工过程往往存在较高的潜在风险,建造完成后的建筑内力分布情况也与施工过程存在较高相关性,需通过合理的施工控制技术确保设计意图的准确实现。以国内外首例叠置双层大跨空间曲面预应力混凝土壳体结构施工——上海在水一方项目为背景,探讨基于全过程数值模拟施工控制技术的应用:首先建立可模拟施工过程中混凝土刚度变化、预应力张拉、临时支撑脱开等行为的有限元模型,并进行施工全过程模拟分析,对拟定的施工工况进行验证及优化;其次基于模拟结果,在结构卸载工况中,采用伺服液压千斤顶辅助卸载,以确保结构受力模式的转化平稳、安全;最后制订施工过程中的监测方案,并通过对比实测数据及计算结果,判定结构受力状况。最终,项目结构施工顺利完成,验证了所采用的施工控制技术的合理性和有效性,可为今后类似工程提供参考。

复杂空间钢结构整体性防火分析的系统方法研究

复杂空间钢结构建筑的飞速发展为结构防火分析和设计带来了新的挑战。在分析现有规范和性能化设计方法中结构防火设计不足的基础上,基于火灾科学、结构工程、计算机模拟等多个学科领域的知识和研究成果,立足于复杂空间建筑的整体防火性能模拟与分析的理论研究和实际应用,建立空间整体结构火灾-结构耦合分析模型和系统集成方法,提出复杂空间结构整体性防火分析的系统分析模型,并进行实例研究。该系统分析模型综合考虑实际火灾的发展蔓延过程以及火灾对结构体系的影响,研究建筑火灾中火场状况与空间结构体系之间的相互关系,对大空间建筑在各种火灾场景下的结构反应进行仿真模拟,从而进行整体性系统化的分析和评估。本课题的研究在理论分析的基础上为结构整体防火分析提出了新的手段和思路,可为我国建筑防火研究和建筑防火设计、消防救援、应急预案制定等工程实际应用提供有益的参考。

复杂空间结构的有限元分析

利用ＳＵＰＥＲＳＡＰ软件对ＳＳ６Ｂ型电力机车主变压器下油箱在起吊、试验及机车行驶时的各种工况（五种）下进行了空间有限元分析．模拟试验工况的计算结果与实测位移、电测应力基本吻合；其他工况下的分析结果也与主变压器下油箱的实验失效情况相符．文末提出了主变压器下油箱结构的改进意见。

复杂空间钢结构多点同步提升施工与监测技术研究

南京某大跨度场馆钢结构部分采用多点同步提升的施工技术,具有提升重量大和结构复杂等特点。对该工程在提升过程中的监控技术进行了研究,分析了同步提升和不同步提升情况下结构的受力状态,并研究了监测指标和相应的监测手段和设备。结果表明被提升钢结构部分的竖向刚度不均匀,提升力的不同步对结构提升过程中的不同步状态起控制作用,部分刚度较小的薄弱部位则由不同步位移控制;结构在提升过程中的应力和位移略有波动,但总体在理论分析结果的0.9~1.1范围波动,与监测阈值一致。

复杂雕塑类空间结构设计研究

利用空间结构分析设计软件MSTCAD对永昌县文化广场主题雕塑进行了结构整体分析。在没有建筑图纸的情况下,根据缩尺模型采用全站仪测量关键点坐标的方法建立了结构模型,为同类结构的建模提供了一种新的思路。通过对结构在风荷载及地震作用下的力学性能分析表明:结构振型比较复杂,在高阶振型之间存在耦合效应;结构整体变形较大,但可以满足正常使用要求;空间结构整体刚度大、稳定性好,是该类结构的首选结构方案。研究结果可以为该类复杂空间结构设计提供参考。

复杂大跨空间钢结构施工过程综合监测技术研究

施工过程监测对复杂大跨空间结构的安装与施工具有重要意义。根据施工方法的不同,施工监测应选用针对性的监测指标。该文对大跨空间钢结构施工过程常用的监测指标与相应的监测手段或设备,以及新型监测技术进行详细地分析研究。结合北京新机场航站楼核心区钢结构屋盖施工过程,综合选取关键杆件应力应变监测、基于三维激光扫描的位移与变形监测以及重点区域无人机监测等手段,对结构施工过程的受力特征、变形与部分施工质量问题进行详细监测和检查。该综合监测技术为复杂大跨空间钢结构的施工提供了全面可靠的解决方案。

复杂大跨空间钢结构连续倒塌分析与监测技术研究

复杂大跨空间钢结构具有覆盖面积大、结构冗余程度相对较高的特点,但由于网架与网壳结构设计富余度较小,在极端情况下易出现由某些局部构件失效或局部失稳导致的整体结构失效。综述复杂大跨空间钢结构的连续倒塌机制研究现状与设计方法,结合北京新机场航站楼核心区钢结构屋盖施工过程的抗连续倒塌监测,探讨提升复杂大跨空间钢结构建造过程安全性的方法。

复杂空间钢结构施工全过程仿真分析

针对某科学中心主楼展厅区的超大型空间钢结构,采用有限元软件对展厅区大跨度空间钢结构的施工进行了全程动态模拟分析,预测了施工中可能出现的最大应力及变形,建议了施工过程的关键阶段,以期为保证实际施工过程的安全奠定了一定的基础。

复杂空间结构高精度测量控制技术

广东奥林匹克体育场工程造型独特,外观飘逸,轴网复杂,施工精度要求非常高,精确可靠的测量定位对于该复杂空间结构顺利按设计图纸完成施工起到相当关键的作用。文中介绍现代化测量仪器的应用、高精度测量控制网的建立与应用、对关键结构的复合控制、对塔柱及柱顶预埋件的高精度测量控制等。

复杂空间箱体结构安装精度控制技术

结合杭州市彩虹快速路钢箱梁工程,针对复杂空间箱体结构的特点和难点,重点阐述了钢箱梁的制作方案和精度控制技术,包括钢箱梁分段分块方案、总体制作方案、厂内制作控制技术、地面拼装技术措施和高空安装技术措施,并证明其实施效果良好。该技术的应用,有效保证了复杂空间箱体结构安装的精度。

复杂空间结构屋顶径向主梁的吊装技术研究

文章基于天水市麦积山景区游客服务中心工程,采用理论分析、有限元方法研究了复杂空间结构屋顶径向主梁的吊装技术。研究表明:单点吊装的最佳理论吊点位于梁端的0.293 l处;双点吊装的最佳理论吊点位于距离主梁两端的0.207 l处;三点吊装的最佳理论吊点位于主梁的跨中位置和距离两端的0.138 l处;四点吊装的最佳理论吊点位于距离主梁两端的0.104 l、0.396 l处;三点吊装、四点吊装两种吊装方法下单根最不利屋顶径向主梁的横向挠度均满足规范要求,且主梁的吊点处均会产生应力集中现象,但四点吊装下主梁的力学性能优于三点吊装方法。该研究成果为类似工程提供了一定的理论指导。

基于复杂空间建模的非标准化建筑结构优化

主要应对现期中小型企业轻型结构库房较多且多为非标准化结构，多存在结构选材不合理，无标准化计算结果等诸多问题；现基于PKPM复杂空间计算对该部分建筑进行建模分析、结构优化。

科技创新在复杂空间结构工程施工中的研究与应用

为推动全国建筑施工企业的科技创新和技术交流，由《施工技术》编辑部、青岛市建筑工程管理局和青岛建设集团公司共同主办的“2006年全国建筑施工新技术交流会”2006年9月7日在美丽的青岛市举行，吸引了来自全国200多家的企业代表参加。这次施工新技术交流会。内容丰富，技术先进，指导性强。既是我国近年来建筑业最新技术的一次总结会．更是一次建筑业新技术的推广应用会。我们将对会议的一些主要内容做精彩介绍。

大跨复杂屋面组合结构协同工作动力性能研究

以甘肃省庆阳体育馆工程为背景,利用大型有限元分析软件ANSYS对有、无下部结构的复杂空间网壳进行了动力特性分析;对整体结构在三维EL-Centro波作用下进行了动力时程分析;同时考虑不同阻尼比和地震波对整体结构抗震性能的影响.结果表明,考虑下部结构作用时,屋盖结构的位移显著增大,部分节点位移增幅达50%,因此,实际工程设计时应充分考虑整体协同工作对大跨复杂空间结构整体性能的影响.

空间钢框架支撑结构损伤定位分析

提出了一种基于结构振动特性的损伤指标定位方法,对一空间复杂模型结构进行模拟损伤定位分析,考虑了2种损伤状态7种损伤模式,采用环境激励方式,利用有限的测试信息对不同的损伤模式进行分析,结果表明,将损伤指标同结构自身特性、识别的模态参数结合起来综合考虑,能够对空间复杂结构可能损伤的位置给出合理的估计.

复杂空间的排烟系统施工图设计审查常见问题

针对现行消防排烟的国家规范及浙江省消防纪要的实施情况、复杂空间消防排烟问题的研究现状作了详细分析,发现复杂空间的消防排烟设计存在众多亟待解决的问题。分别对复杂竖向结构空间、复杂横向结构空间和复杂功能空间的排烟系统及其排烟量的设计进行了深入研究,给出了复杂空间施工图消防排烟审查的原则和要求,列举了具有代表性的工程实例,并对其复杂空间的排烟问题进行了研究和探讨。最后得到了复杂空间排烟设计和审查的基本方法。

结构复杂的体育馆施工测量控制技术

苏州工业园区体育中心项目的体育馆工程主体结构轴网复杂,工程施工精度要求非常高。针对测量的重、难点,构建了符合工程需要的平面与高程控制测量网,对场馆柱网轴线进行定位测设,对基准点进行管理,并采用三维扫描技术对结构进行复测,很好地控制了体育馆的施工精度,可供类似工程参考。

空间复杂管桁架拼装焊接质量全过程控制研究

本工程屋盖为双层网壳结构体系和空间倒三角管桁架结构体系组成的复杂空间结构,主要采用钢管对接、相贯焊接等节点形式。桁架杆件数量多,焊接工作量大,质量控制困难。通过全过程拼装精度控制、应力变形控制、焊接工艺控制等技术的运用,以保证工程焊接质量达到要求。