严寒地区大跨度拱形钢棚的设计要点及有限元分析

大跨度拱形钢棚作为施工临时结构,跨越冬期时需承担雪风荷载的共同作用,但工程界对这类结构的设计要点尚不明晰。文中基于东北严寒地区某地铁工程,采用MIDAS软件建立了拱形施工钢棚三维模型,并基于有限元分析结果对既有拱形钢棚进行了结构优化设计、总结了该类结构的设计要点。研究结果表明,大跨度拱形钢棚的三维结构设计应考虑风荷载的风向角的影响,并计入雪荷载(活荷载)及结构自重的综合作用;加强柱间横向连接可有效抵抗竖向荷载作用下拱形钢棚产生的水平侧移;通过设置适当的人工除雪机制,可有效降低该类结构的设计成本。

体育场看台拱形轻钢挑棚风压分析

本文基于计算流体动力学基本理论,采用数值模拟方法对体育场看台拱形轻钢挑棚不同风向角下的风场情况进行分析计算,得出随风向角的增大,挑棚平均风压系数极值(绝对值)增大;当挑棚正面迎风,挑棚的平均风压系数极值(绝对值)最大。并得出随着倾角增大,挑棚的平均风压系数(绝对值)逐步增大,平均风压系数极值(绝对值)也逐步增大。分析表明,该类轻钢挑棚对风荷载较为敏感,风向角以及挑棚倾角是影响风压分布的重要因素。

矩形巷道套棚时对棚梁结构的优化

俄霍布拉克煤矿的主、副斜井均布置在煤层中。为解决少施工岩巷随之带来的巷道立体交叉揭发距离小于4倍巷道高度的问题,研制了11号矿工钢套棚的拱形棚梁支架。通过对矩形巷道套棚时采用直梁和拱形梁的受力分析,得知拱形梁较直梁更具有抗变形能力,最大弯距仅为直梁的63%。同时,在现场采取了必要的加固措施,解决了立体交叉巷道揭发距离小、直梁套棚支架抗弯能力差而不能满足大件运输的问题。