会展建筑超大跨度张弦桁架空间钢结构成套关键技术

一、成果研究背景近年来,国际会展中心作为展示国家或地区经济实力和科技水平的重要窗口,对其空间、跨度与综合功能提出了更高要求。大跨度张弦桁架空间钢结构因其受力合理、经济性好、施工方便、安全性高等优点,在国际会展中心建筑中被大量应用,如哈尔滨国际会展中心(净跨128m)、深圳国际会展中心(净跨126m)、郑州国际会展中心(净跨102m)等30余项大型国际会展建筑。因此,急需开展超大跨度张弦桁架空间钢结构成套关键技术研究。

综合体建筑中大跨度空间钢结构施工技术

以某城市建设的会展中心大型综合体建筑的大跨度空间钢结构的施工过程为案例进行分析,首先对工程案例进行介绍,然后分别对倾斜格构柱的步进式安装技术以及厚板在寒冷环境下的焊接技术进行研究,其中倾斜格构柱需要分两步进行安装施工,安装时需要对倾斜精度进行严格控制,焊接时需要做好预热和缓冷等工作,保证焊接质量。

大跨度空间钢结构施工与监测

依托于风荷载对大跨度空间钢结构的影响理论以及大跨度空间钢结构施工阶段受风力振动的效应进行案例分析。在案例分析过程中基于BIM软件掌握大跨度空间钢结构的杆件数量、安装节点数量,并利用有限元计算分析软件开展施工模拟,依托于有限元软件的计算分析结果验证风力减振技术措施的成效并监测节点位移,从而为大跨度空间钢结构的施工与监测提供技术参考。

大跨度双曲空间桁架钢结构地铁车站施工关键技术研究

大跨度双曲空间桁架钢结构具有造型优美宏伟、空间利用率高等特点,在重要建筑工程项目上应用较多。该类结构形式复杂,跨度大,制作及安装难度大、技术要求高。北京大剧院地铁车站采用大跨度双曲空间桁架钢结构,造型极具特色。基于此,文章以北京大剧院地铁车站工程为例,对该工程采用的“弦支穹顶结构+双向错层交叉网格屋盖+中心落地花篮柱+周圈辅助支承体系”总体设计方案及结构安装步骤展开论述,对该工程双曲空间桁架钢结构施工关键技术进行研究和总结,以期为钢结构建设创新发展奠定技术基础,为其他类似工程设计及施工提供参考和借鉴。

大跨度空间钢结构施工技术

以大跨度空间钢结构系统的有限元方程组函数计算式作为施工技术应用的理论基础,以MIDAS软件作为施工技术方案模拟过程中“生”“死”子结构区域交界位置公共节点位移量的计算监测工具,透过对某一案例项目的施工技术方案模拟和计算监测,为大跨度空间钢结构的施工与质量安全保障提供实践应用参考。

狭小施工空间下大跨度钢结构施工技术研究

为进一步提高钢结构施工质量,解决狭小空间下的大跨度悬臂桁架施工难题,以实际工程为研究对象,全方位分析某工程狭小施工空间下,采用小吨位吊车对大跨度悬臂桁架结构进行分散吊装的施工技术要点,同时分析工程所采用的桩承台、预埋件以及连接方式等施工技术细节。施工期间对结构节点的位移监测结果表明:狭小空间下,采用小吨位吊车散件空中组装方式进行安装,能够高效地保障钢结构施工质量。研究为狭小空间下钢结构的施工作业提供了解决方案,同时对提高钢结构施工质量具有一定借鉴意义。

机场大跨度空间钢结构拆建方案模拟优化与监测技术研究

以南充机场大跨度空间钢结构为例,基于MIDAS有限元软件,建立仿真分析模型,进行施工全过程模拟仿真计算分析,得到影响结构施工安全的应力、应力和变形等关键因素;并根据计算结果优化方案,指导拆装、加固和施工全过程;然后运用智能监测技术,实现数据实时监测与预警。结果表明:通过拆除与加固施工优化及设计,直接降低加固量约50%;施工全过程仿真模拟结合智能监测技术,可有效提高机场大跨度钢结构施工的安全性。研究成果对机场大跨度空间钢结构施工安全及方案优化具有一定的参考作用。

沂南界湖公园服务建筑大跨度多波折面空间钢网格结构的分析与设计

以实际工程项目为例,探讨多波折面空间钢网格结构体系在大跨度结构中的应用。对项目进行重难点分析,选取折面空间钢网格结构体系,运用YJK和SAP2000软件进行弹性对比计算,采用YJK软件进行屈曲分析以及静力弹塑性分析,对该结构体系的动力特性、受力特点、稳定承载力等进行分析与研究。对分支柱结合柱脚进行综合设计,并对结构细部节点进行有限元应力分析。分析发现,该体系具有类似于桁架的受力特点和设计控制荷载。分析结果表明,合理设计条件下该结构体系适宜用于大跨度结构且具备足够的安全性,具有一定的推广价值。设计过程中采用的分析方法和细部设计措施可以为类似建筑工程提供参考。

现代建筑中大跨度空间钢结构施工技术应用

近年来,我国建筑科技发展迅速,大跨度空间钢结构以其优越的受力特性及柔性布置方式,逐渐被广泛应用于大型公共建筑。通过具体的工程实例,分析了大跨度空间钢结构设计的重难点、施工安装的原理及措施,从内力荷载作用出发,验证了大跨度空间钢结构在该工程中结构的整体稳定性。通过对大跨度空间钢结构建造方法的研究现状及发展方向的探讨,以期为今后同类工程提供指导。

型钢混凝土在大跨度大空间结构中的应用

阐述型钢混凝土的特点,分析型钢混凝土用于大跨度大空间结构的要点,从预埋地脚螺栓,型钢柱、型钢梁吊装,柱脚灌浆施工,钢筋安装,型钢混凝土浇筑施工等环节具体介绍型钢混凝土在大跨度大空间结构中的应用,并提出相应的施工注意事项。

超大跨度马鞍形空间网格钢结构设计与施工关键技术

一、成果研究背景我国超大跨度空间钢结构的发展经历了从传统的桁架、网架网壳、索结构体系,发展到新型组合和混合结构体系等,由二维向多维组合形式发展的大趋势。经查询国内外相关资料,在传统的大跨空间钢拱结构设计中,大跨度空间钢结构其拱形钢结构构件通常用于屋盖体系,而非建筑下部的承重结构体系。

大跨度复杂空间钢结构施工全过程受力分析与监测

为解决大跨度复杂空间钢结构施工过程中时变性问题,以山东省济南市某大跨度钢结构展览场馆为研究对象,运用数值模拟的方法研究不同施工阶段的结构受力变化规律,并基于现场实测数据验证数值计算结果。结果表明,展览场馆钢结构具有3个显著的施工重难点,施工过程具有“时效”和“路效”2个典型特点;在整个施工过程中,桁架的上弦杆发生了受力转换,从受拉为主转换为受压,而立杆和下弦杆的轴力则呈现逐步增加的趋势;安装完成的钢桁架轴力分布以拉力为主,最大拉力为149kN,压力主要分布在结构中部上弦位置,最大压力为243kN;所有测点的应力实测值与模拟值均呈现一致的变化规律,每个测点的应力实测值与模拟值十分接近,误差小于5%,预测精度高。

综合体建筑中大跨度空间钢结构施工技术

大跨度钢结构是当前比较适合工程发展新形势的技术体系,其包含的类型丰富、特点突出。以大跨度钢结构施工技术为研究对象,从支撑胎架拼装、钢构件安装、胎架卸载、钢结构合拢、厚板焊接几个环节入手,分析了大跨度空间钢结构施工要点,并提出了大跨度空间钢结构施工控制策略。以期为大跨度空间钢结构的施工与质量安全保障提供实践应用参考。

大跨度空间钢结构关键施工力学分析与监测

为解决大跨度空间钢结构在施工过程中受力和变形问题,以浙江省杭州市某大跨度钢结构体育场馆为研究对象,在分析大跨度空间钢结构施工工艺的基础上,运用数值模拟和施工监测的综合方法,分析了结构的最大应力比和挠度、临时提升架的受力和变形,并与实际监测结果对比。结果表明,采用“地面拼装+整体提升”的施工工艺,施工共分为8个步骤,结构最大应力比为0.6,最大变形为10mm,均发生在施工第6步;提升架的最大组合应力为58MPa,最小组合应力-90.8MPa,均远小于材料的容许应力235MPa,顺风向最大位移为52.2mm,最大竖向位移为-5.3mm,满足结构提升最大位移限制67mm的要求;数值模拟结果与实测监测结果呈现一致的变化规律,桁架杆件应力随着施工进度的变化呈现剧烈波动式变化,最大应力出现在第6步。

大跨度空间钢结构建筑施工技术与控制

大跨度钢结构建筑具有跨度大、空间利用率高、结构形式灵活多样,能满足各种复杂功能需求的优势,近年来被广泛应用于各种大型公共建筑中。由于此类建筑结构复杂性较高、施工难度较大,对施工技术和管理提出了更高的要求。尤其是在钢结构的精确安装,焊接与连接施工等方面,必须严格控制施工质量,确保每一个施工环节都符合相关标准,才能保证建筑的整体质量。文章以某城市会展中心为例,重点就倾斜格构柱步进式安装与厚板的焊接技术展开探讨,旨在为相关从业者提供帮助。

大跨度空间钢结构工程虹吸雨水系统施工研究

虹吸雨水系统立管数量少、管道直径小、水平悬吊不需要坡度,能提供更大的装修自由空间,在异形钢柱大跨度钢结构屋面布置雨水斗的位置比较灵活等特点。基于此,研究了大跨度空间钢结构工程虹吸雨水系统的施工原理,总结其施工特点,结合其施工现状,提出相应的施工策略,以期为大跨度空间钢结构工程虹吸雨水系统的应用提供支持。

大空间大跨度综合体钢结构安装技术

由于目前国内的建设项目日趋复杂化,采用常规的建设方法,由于其自身的特点,存在着很大的安全风险,不能很好地适应现实需要。由于钢材的安装工期相对较短,可以在工地上进行安装,缩短了整个工程的工期。与混凝土施工相比,钢结构施工具有更高的抗侧弯强度和抗压强度,所以在一些重要位置采用钢结构可设计成为跨度较大的结构。基于此,对复杂工况下大跨度钢结构安装技术进行研究.

型钢混凝土组合结构在大跨度空间设计中的应用与思考

型钢混凝土组合结构作为一种特有的结构形式,因在钢筋混凝土构件中增加了型钢,钢材固有的强度和延性以及混凝土、钢筋、型钢三种材料协同工作,使型钢混凝土组合结构具备了比钢筋混凝土结构刚度更强、承载力更大、抗震性能更好,比钢结构防火性能更好、结构局部和整体稳定性更好、更节省钢材,此类结构对大跨度建筑的发展、改善结构抗震性能、防倒塌都具有极其重要的意义。

西安城市展示中心长悬挑、大跨度钢结构设计

西安城市展示中心由南馆、北馆和连桥组成,其中南馆悬挑长度62m,连桥跨度150m。结合建筑方案特点,南馆与连桥采用整层钢桁架结构体系,结构布置与建筑形态高度契合。介绍了南馆、连桥、穹顶、屋面等位置的结构布置情况,明确了超限项和抗震性能目标,对于多杆件复杂交汇钢节点进行有限元分析。针对南馆、连桥屋楼盖振动舒适度不足,设计布置了调谐质量阻尼器(TMD),实测减振效果显著。对连桥提升过程进行施工模拟,结果表明该过程增加了连桥挠度,需要考虑提前起拱。对超长连体结构温度和地震行波效应进行分析,根据结果对连桥楼板配筋和局部框架柱进行了加强。大震弹塑性分析与防连续倒塌分析结果表明,结构满足“大震不倒”的性能目标,结构冗余度较高,具有良好的防连续倒塌能力。

基于无人机及YOLOX视觉算法的大跨度钢结构吊装过程位移监测

在大跨度钢结构吊装施工过程中,节点位移及结构变形关系到吊装施工的安全和质量。对于传统接触式监测方法存在的耗时、耗力且维护费用高等问题,提出了一种以无人机为载体的非接触式监测方式。首先,针对大跨度钢结构吊装过程中无人机近距采集视角受限的问题,采用Harris图像拼接算法进行全景拼接,并与图像加权融合相结合,消除图像拼接中产生的不利光标及拼接缝,实现整体、高精度的大跨度结构图像的无缝拼接;其次,采用加入卷积块注意力机制(convolutional block attention module, CBAM)的YOLOX视觉算法解决复杂背景下不同像素面积的小目标图像识别、坐标提取和位移监测;最后,对四种不同检测模型进行对比评估,并通过对比实验室不同工况试验和实际工程验证该方法在施工环境下对大跨度钢结构测点位移监测的可行性。试验结果表明,加入CBAM注意力机制的YOLOX检测模型的平均精度及置信度均优于其他三种网络模型,且视觉识别的位移信息与Leica全站仪的误差均在亚毫米级内,满足实际工程精度的要求,实现了复杂背景下的小目标位移监测,具备较高的经济效益和广泛的应用前景。