体育场建筑大跨度钢屋盖施工全过程监测研究

针对上海浦东足球场钢屋盖结构新颖、跨度大、施工复杂的问题,为保障工程质量和结构安全,对其进行了施工全过程监测,详细介绍了结构的应力应变、索力、形态、振动、温度和风荷载的监测内容、监测方法和测点布置等,工程经验及研究成果可为类似结构的监测提供参考。

不均匀温度作用对大跨度钢屋盖结构性能的影响分析

我国受季风气候影响显著,以季节为周期出现峰值、以年为单位循环的温度作用对大跨空间钢结构性能的影响不容忽视。以某季风影响区的大跨度钢屋盖实体工程为研究对象,借助有限元分析软件研究夏、冬两季季节温度变化下均匀温度作用对结构的影响,对结构的支座反力和杆件应力分别进行分析,并结合健康监测平台的实测数据验证分析结果的准确性。

千斤顶单元法在大跨度钢屋盖拆撑过程数值模拟中的应用

大跨度钢屋盖拆撑过程分析是目前大型工程建设中常遇到的施工力学问题,其求解的难点在于千斤顶工作机理、临时支撑与主体结构脱离和接触以及临时支撑回弹现象的模拟,尚未得到有效解决。基于通用有限元软件平台,利用其模块中的只压不拉杆单元和经典梁单元的独特性质,把这两个特性不同的单元并联在一起,通过耦合单元两端相应节点的自由度和修正单元的刚度,构造一种组合型千斤顶单元。引入刚化系数α和软化系数β,分别对杆单元和梁单元的轴向刚度进行修正,研究给出了α和β的取值范围,使组合千斤顶单元具有实际千斤顶的性质。建立了拆撑过程分析的千斤顶单元法,能够模拟拆撑过程中千斤顶和临时支撑的工作机理及其与主体结构之间的相互作用。算例分析表明,千斤顶单元法理论正确,应用方便,可以用于实际工程中拆撑过程的模拟,能够分析主体结构及临时支撑内力和变形的变化历程。

上海铁路南站新型大跨度钢屋盖结构抗震研究

对上海铁路南站主站屋新型大跨度钢屋盖结构的抗震性能进行了研究。通过有限元分析,研究了影响此类屋盖结构动力特性的不同因素。得出的结果有:预应力效应影响屋盖结构的振型频率分布;下部混凝土结构与上部屋盖的共同工作效应相当于为屋盖提供了刚度较大的弹性支座;几何非线性特性影响不显著。在时程分析基础上,研究了多维地震输入对屋盖地震响应的影响,指出内柱为屋盖结构的一个较薄弱部位;给出了拉索预应力的初始设计值;并通过时程分析,验证了该预应力设计值可以保证拉索体系在多遇和罕遇地震下均能够正常工作。

温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形影响的探讨

温度作用会引起大跨度钢结构构件强度和刚度的变化,以广州某演艺中心体育场馆大跨度钢屋盖为工程背景,建立了大跨度钢屋盖有限元分析模型,对不同荷载工况下钢屋盖杆件应力和关键节点位移进行了对比分析,重点研究了温度作用对钢屋盖应力和变形的影响,结果表明,温度作用对于钢屋盖支座附近杆件以及下弦杆应力的影响最大,在内力设计时应引起重视,而对其他位置杆件应力影响相对较小;温度作用对于钢屋盖支座处节点水平向位移影响较大,负温差会增大桁架跨中竖向挠度,而正温差对于桁架跨中竖向挠度则有所减小。温度作用对大跨度钢屋盖结构受力与变形的影响规律可供同类工程温度分析参考。

基于钢桁架与转换钢梁相互作用的大跨度钢屋盖安装技术

介绍了珠海歌剧院52 m高空桁架吊装方案的设计与实施,该方案主要利用主桁架下方的转换梁来支撑主桁架的安装。通过对初步设计方案和优化后的设计方案进行比选,说明了钢结构吊装方案设计的思路对工程效益的重要性,并提出在吊装方案设计时应突破常规思维,优化方案设计,从而创造经济效益。

分中滑移法拆除大跨度钢屋盖安全技术措施

白天鹅宾馆更新改造一期工程需将中庭位于4层裙楼上的大跨度钢屋盖拆除,但保证其下方的"故乡水"文物景观原状保留,在施工场地受限情况下,采用分中滑移法顺利实现了无损拆除,文中介绍主要施工方法及安全措施。

大跨度钢结构屋盖风-温耦合效应研究现状

近年来,结构风工程和温度效应一直是大跨度空间钢结构的重点研究问题,本文先后总结了国内外建筑结构风工程的发展现状,以及其在日照温差、年温差与骤然降温三种最不利温差作用下的结构温度场研究现状。随着实际工程应用的发展,针对大跨度钢结构风工程、温度效应等的交叉领域成为最新的研究问题之一,而根据对国内外文献的调研总结,发现对于大跨度钢结构屋盖风-温耦合效应研究甚少,其中存在的难点问题是如何建立针对大跨度钢结构屋盖的风-温荷载耦合效应模型,并在此基础上实现对结构风-温耦合效应评估。建立大跨度钢结构屋盖风-温荷载耦合效应的分析和评定方法可为结构防灾减灾提供理论参考,由于国内外相关研究还不完善,积极开展这方面研究的理论和工程应用价值非常明显。

大跨度钢屋盖结构整体提升施工过程力学模拟分析

西安东航维修基地新机库钢屋盖采用正交斜放焊接球空间网架体系。对该钢屋盖结构的同步提升过程进行施工力学模拟。通过不同步提升分析,提出了"单、隔点组合不同步分析法",并给出减轻提升不同步性的措施。研究表明:提升过程中将稳定计算中强度设计值乘以折减系数0.95是合理的;结构在同步提升状态下受力和变形均满足规范要求,整个提升过程安全可靠;某个提升点施加位移差只会影响该点附近构件的内力,并对相邻较短构件和较近间距的相邻提升点提升力产生较大影响;对相邻提升点同时施加位移差的情况不需要单独考虑,但隔点同时施加位移差的情况不能忽略;"单、隔点组合不同步分析法"包络了所有不同步提升中的不利情况,计算过程简便,可以在大跨度钢屋盖结构的提升不同步性计算中广泛应用;结构在脱离支撑时先提升提升力较小的吊点,在就位时先落提升力较大的吊点,可以减轻提升不同步性。

深坑大跨屋盖重型钢桁架结构吊装施工过程监测研究

为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位置的真实应变分布情况进行分析,从而评估施工过程中结构的安全性。基于大型有限元软件ABAQUS建立精细化有限元模型,将吊装完成后结构测点处的应变响应与有限元计算得到的应变进行了对比。结果表明:结构在吊装过程中的整体应变响应水平较低,该桁架结构被吊装到位后,受焊接固定工作的影响,结构的应变发展情况较为复杂,但总体仍处于安全范围之内;安装完成后,整体结构的应变水平随外部环境气温升降呈现周期性变化规律;环状加劲板与底部混凝土间钢板受力最大,格构柱内侧中部受力偏大,格构柱外侧两端受力偏大,桁架部位受力集中在跨中范围内,两侧受力偏小,且结构内部加劲板和格构柱间底部混凝土明显降低了结构关键节点的受力。

大跨悬索桁架屋盖施工全过程监测研究

结合北航中法航空学院中心组团大屋盖施工,对结构跨度大、施工复杂的大跨悬索架屋盖施工监测技术进行了研究。监测内容包括应变、索力、变形、温度等。监测结果表明,结构的受力和形态基本符合设计预期,监测期间未出现报警情况,未发现明显结构损伤。详细介绍了监测内容、监测方法、测点布置和监测结果等,工程经验及研究成果可供类似工程参考。

大跨度钢结构屋盖顶推滑移施工技术研究

该文基于整套传统大跨度钢结构屋盖顶安装技术的不足以及对工程施工的总结,讲述了一种新型工具式拼装胎架,它可自由调节高度与宽度、自由拆卸、重复周转,保证滑移前钢结构屋盖拼装精度,并采用液压顶推器进行钢结构屋盖顶推滑移安装,计算机同步协调控制,大大提高安装精度,保证施工质量,提高施工效率。

张家口奥体中心游泳馆钢结构屋盖提升方案对比研究

张家口奥体中心游泳馆钢结构屋盖提升方案基于沿东西中轴线对称分布原则,通过改变分区、提升架的数量及布置位置,设置了三种提升方案。为研究三种提升方案的可行性与合理性,对每种提升方案各阶段提升进行全过程跟踪模拟。对比分析了三种提升方案的节点竖向位移、支座反力和杆件应力比等,并研究提升不同步性对结构的影响。结果表明,三种提升方案中90%以上杆件的应力比集中于0~0.4范围内;刚度较大的混凝土核心筒在提升过程参与受力,能够提高上部网架、提升架和下部混凝土结构在提升阶段的安全储备;通过合理地布置提升吊点,选用合适的额定提升力的提升设备,可避免在提升过程中出现较大的因提升不同步造成的位移差,且单点出现最大提升力时不会影响网架的正常提升和造成网架损伤。对比分析的三种提升方案均具有可行性,且方案三相对更为合理。

大跨度双层双向曲面桁架钢屋盖施工

上海海昌极地海洋公园海豚表演场钢屋盖为独立的大跨度双层双向曲面桁架结构,桁架跨度大、构件数量多,且馆内混凝土结构复杂,大型起重机械无法在场馆内施工。针对施工难点,结合现场实际条件,选择了"分块安装+高空原位安装"的施工方法,取得了理想的效果。对地面拼装工艺、支撑结构体系设计、支撑胎架卸载等关键技术进行总结,以为类似工程积累相关经验。

大跨度钢屋盖结构与下部支承结构协同工作的研究

在经济水平不断上升的今天,人们给物质文化生活水平提出了更高的要求,基于这样的要求相关的大跨度的场馆以及展厅等工程数量逐渐上升。通常情况下这种项目的上部分都是使用大跨度的钢屋盖结构,其下部分使用的是支承结构。因为在设计的时候其结构都是相互分开的,所以经常就会把上部分与下部分的内容分开考虑,一般都是使用固定铰支座来对桁架结构的支撑进行模拟,这种方式明显是存在弊端的,不仅会带来一定的安全问题,还会使得成本投入加大。基于此,本文将会以某一工程为例对其模型进行分析,确定出适合的方式模拟方式。

体育馆大跨度钢结构屋盖施工技术

以浙江大学紫金港校区游泳馆建设项目为背景,介绍了钢结构吊装施工前的准备工作及其工序流程,包括构件准备工作、桁架现场拼装、钢结构就位吊装等方面的创新做法。同时,阐述了钢结构屋盖吊装施工工艺,并总结了施工中的注意事项,从而确保了吊装施工的安全进行,对今后类似的工程具有一定的借鉴意义。

2011年世界大学生运动会主体育馆钢屋盖综合卸载技术

2011年世界大学生运动会主体育馆钢屋盖为单层折面网格结构,采用高空定点拼装、累积旋转滑移的安装方案。钢屋盖安装完成后,共有49个临时支承点。通过模拟计算分析,采用分阶段分级同步综合卸载方案实施,取得了较好的效果,可为同类工程的施工提供借鉴。

航站楼空间曲面大跨度钢结构屋盖的安装施工

以宁波栎社国际机场三期扩建工程——T2航站楼为例,针对其大跨度空间曲面屋盖的特点,对比优选了“楼层分区拼装,累积整体提升”的方案,通过合理的单元分区以及合理设置提升吊点等措施,确保了提升的同步性。同时,对整体提升过程各工况进行仿真分析,预先调整控制提升安装过程中的结构变形、应力状态,从而确保了屋盖结构在提升安装过程中的稳定性和安全性。

青岛邮轮母港客运中心钢屋盖复杂空间节点的有限元分析

青岛邮轮母港客运中心钢屋盖的多根异形变截面杆件通过焊接直接汇交于节点,杆件尺寸大,构造复杂,属于复杂空间节点。以初步设计的节点为研究对象,利用ABAQUS有限元软件对典型的复杂空间节点建立了有限元模型,并进行了静力分析,研究节点在最不利荷载工况作用下的受力性能及破坏机理。结果表明:在最不利荷载工况下,虽然杆件的应力保持在屈服强度内,但节点核心的最大应力超过了屈服强度。本设计通过增加核心区板件厚度30%解决了节点核心应力过大的问题,可为工程中此类节点的设计优化提供参考。

大跨度复杂钢结构屋盖整体滑移安装技术

针对广州国际会展中心主展厅屋盖跨度大、形体复杂的特点,采取了先进的滑移施工方法。其间,配以新颖的滑移设备及成熟的牵引控制装置,出色地完成了施工任务,为今后同类工程提供了参考。