叠加空腹桁架的钢-钢骨混凝土组合转换桁架设计分析与监测

针对某上弦为钢骨构件、腹杆及下弦为型钢的钢-钢骨混凝土组合转换桁架结构,采用PKPM软件对组合转换桁架和其上空腹桁架进行了多个整体模型的弹性对比分析及静力推覆分析。结果表明,施工模拟方式、楼面板刚度模拟方式、混凝土空腹桁架构件徐变、中大震下出铰情况对转换桁架和空腹桁架分担的转换荷载计算值均有较大影响,相关因素应予包络、准确地考虑。对多个子结构组合而成的结构体系,应明晰各子结构在整体中发挥的作用,以及各子结构在相关因素变动情况下的定量变化情况,以保证各子结构性能稳定性和整体结构的安全。工程施工阶段监测表明,叠加空腹桁架的组合转换桁架结构变形及构件应变基本与设计预期相符,转换结构安全合理。

双竖杆空腹桁架的刚度及经济性分析

为了满足空腹桁架实际工程需要,改善空腹桁架结构刚度及经济性,提出了一种双竖杆空腹桁架结构。推导了双竖杆空腹桁架等效惯性矩和等效剪切刚度的计算公式,通过刚度分析确定了双竖杆间距的合理取值。通过有限元参数化分析,验证了等效刚度计算公式的可靠性。在用钢量相同的条件下与传统空腹桁架进行静力性能对比分析,结果表明:双竖杆空腹桁架的等效剪切刚度提高0%~40%,上下弦弯矩和剪力分别减小35.3%和7.2%;腹杆弯矩和剪力减小39%。采用基于响应面法的结构优化设计方法对传统空腹桁架与双竖杆空腹桁架进行优化后对比分析,结果表明:在挠度、最大应力和型钢宽厚比满足规范的条件下,双竖杆空腹桁架少用钢材1.1 t,节省用钢量17.5%;双竖杆空腹桁架结构高度更低,空腹部分及楼层有效空间更大;双竖杆空腹桁架的整体结构刚度、内力分布和技术经济性均优于传统空腹桁架,具有很好的工程应用前景。

某带空腹桁架的科研楼结构设计

该结构采用框架-剪力墙结构体系,该项目存在竖向抗侧力构件不连续、楼板局部不连续、扭转不规则特点。针对项目扭转不规则,设置了屈曲约束支撑,取得了较好的抗扭转效果。针对竖向抗侧力构件不连续,同时为实现通高大堂,在4层设置了空腹桁架;基于“强化转换层及其下部,相对弱化转换层上部”的设计思想,定量给出了空腹桁架控制指标和内力调整措施。空腹桁架下弦杆采用了预应力型钢混凝土梁的设计,给出了该梁的抗弯、抗剪计算公式。

V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架结构设计

湖南东方红建设集团科技创新中心项目1#办公楼采用框架-剪力墙结构体系,为V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架的复杂受力结构,较多地采用了型钢混凝土或钢结构构件。为了实现建筑的悬浮效果和良好的室内净高要求,在36m大跨度区域采用了型钢混凝土叠层空腹桁架,仅在不影响建筑使用功能的桁架底层端部设置了斜腹杆,提高空腹桁架的受力性能和材料利用率。重点论述了结构选型和针对薄弱环节的加强措施,对关键构件和节点进行了详细分析。结果表明:结构受力合理,能够实现多道设防的抗震性能目标,大震作用下关键构件保持弹性或不屈服,关键节点构造合理,结构安全度高,有足够的安全储备。

带弧形空腹桁架的钢框架-支撑结构设计

白鹭湾湿地段L5林盘建筑采用带弧形悬挑空腹桁架的钢框架-支撑结构。通过弧形空腹桁架受力特点及三种桁架体系的对比分析,确定了内、外环弧形空腹桁架间设置竖向人字形支撑的悬挑桁架结构形式。多遇地震下的弹性时程分析得到的楼层位移、最大层间位移角及楼层剪力均与反应谱分析的结果较吻合,验证了采用反应谱法能够满足施工图设计要求。通过罕遇地震下的弹塑性时程分析,对基底剪力、弹塑性层间位移角、构件承载力进行了复核,结果表明,整体结构在罕遇地震下表现出较好的抗震性能,能够满足预设性能目标。针对大跨度悬挑区域,进行了楼板舒适度分析,结果表明,结构设计满足舒适度要求。

空腹桁架在长悬挑结构中的应用分析

文中分析了悬挑空腹桁架的受力特点,分别探究了空腹桁架竖杆、楼板以及荷载对其产生的影响。以某超高层建筑28~30层长悬挑结构工程为案例,从受力特点、经济性、竖向变形及楼盖舒适度等方面对比了空腹桁架和纯悬挑方案。该工程长悬挑结构选择空腹桁架,既能实现建筑效果,也能满足承载力、竖向变形及楼盖舒适度的要求,可供类似项目参考。

上承式预应力空腹桁架渡槽构件吊装方案的优化及实施效果

水利工程预制渡槽通常采用分部分独立预制,再进行吊装拼接成整体的施工工艺。吊装主要采用桅杆、卷扬机、汽车吊等方式。这种渡槽预制及吊装方式存在诸多弊端:施工工序多、施工效率低、人工耗费大、存在安全隐患和环保问题。案例工程中,大型渡槽构件采取上承式预应力空腹桁架整体站立式预制,龙门吊整体吊装,该施工工艺提高了预制渡槽施工质量及施工效率,降低了安全风险,保证了良好的经济效益及社会效益。

基于BIM建模的双层H型钢空腹桁架梁施工技术要点分析

钢结构建筑可充分利用钢材的力学特性,有利于工业化生产,装配化施工。与传统钢筋混凝土结构相比,钢结构具有突出的安全性、环保性和经济性。基于具体工程案例,利用BIM建模技术介绍了双层H型钢空腹桁架梁现场拼装、分段吊装、焊接施工技术要点,为类似工程提供参考和借鉴。

空腹桁架拱钢桥设计

大连福佳大化大型芳烃联合装置码头工程为8万吨栈桥式码头,其栈桥由两跨空腹桁架拱式钢桥组成,在竖向荷载作用下这种结构受力兼有拱结构和桁架结构的受力特性。采用大型有限元软件建立了空间梁单元模型对该种结构的受力性能进行了分析,研究结果表明该桥型结构受力合理,用料节省,能够满足工程需要,可为同类结构设计参考。

迭层空腹桁架转换层结构的静力性能分析

迭层空腹桁架是一种新型的转换层结构型式 .本文分析了弦杆截面尺寸、腹杆布置对结构受力性能的影响 ,从而给出了其设计建议 .

新型钢筋混凝土空腹桁架的结构分析

介绍了几种钢筋混凝土空腹桁架的新型结构型式，分析了这类结构型式的若干静力性能。

空腹桁架结构受力机理研究分析

空腹桁架是转换结构的一种基本型式。以往对空腹桁架中构件截面的优化方案是通过采用不同截面尺寸的多个方案进行分析对比而得到。采用适当假定,通过理论分析,得到了空腹桁架结构在竖向荷载作用下的理论解,清楚地解释了空腹桁架的受力机理,为空腹桁架的设计和方案比较提供了理论依据。同时对设计中应注意的问题提供了理论解释。

迭层空腹桁架在高位转换层结构中的应用(英文)

为满足建筑物大空间和灵活隔断要求,在高位转换层结构中采用迭层空腹桁架结构.首先分析了其受力性能,得出了空腹桁架各构件合理的截面刚度以及布局形式.然后结合一实际工程,进行了两榀迭层空腹桁架转换结构模型(1∶8相似比)的竖向荷载下静力试验以及拟动力试验.其中一榀为普通混凝土迭层空腹桁架,另一榀配置了预应力和钢骨混凝土,对比分析了两模型的层间位移比、骨架曲线以及等效粘质阻力系数等抗震性能的比较,并进行了弹塑性动力分析.试验和分析结果表明,配置预应力和型钢混凝土的迭层空腹桁架转换结构具有良好的抗震性能,可以成功地解决迭层空腹桁架作为转换层结构所产生的弊端问题,最后对这类转换层结构提出了相应的设计建议.

预应力混凝土空腹桁架转换结构低周反复荷载试验研究

针对预应力混凝土空腹桁架转换结构"强化转换层及其下层,弱化转换层上部结构"的抗震设计思想,提出重点加强框支柱及桁架下弦作为结构最后一道防线,以及适当加强桁架相邻上层框架柱底等细化设计原则。基于我国规范和上述设计原则,对由原型子结构按1∶4相似系数缩尺后的试验模型进行直接配筋设计,并通过水平低周反复荷载作用下的拟静力试验对其抗震性能进行验证。试验模型实现了将薄弱层控制在转换结构上部框架的设计目标,并在上部框架达成梁铰机制或混合机制的理想耗能模式。试验结果表明,结构具有较大的抗震承载力安全储备,以及良好的延性性能和耗能能力。此外,虽然试验模型框支柱及桁架下弦仍难以避免出铰,但其塑性铰转动量有限,对结构抗震性能影响小。

迭层空腹桁架转换层结构拟动力地震反应试验研究

结合一实际工程进行了预应力部分型钢混凝土迭层空腹桁架转换层结构的拟动力地震反应试验研究 ,并对其进行了弹塑性动力分析 ,与实测曲线作了比较 ,二者符合良好。

用连续代入法分析空腹桁架的内力

推导了考虑水平和垂直位移时空腹桁架连续代入法的计算公式.同时,结合本文的算例和分析,对空腹桁架的设计提出了一些合理建议.

某在役钢筋混凝土空腹桁架拱渡槽的耐久性评定

对某在役渡槽—钢筋混凝土空腹桁架拱进行了包括外观、裂缝、强度、锈蚀、碳化及应变、挠度等在内的综合检测,并对其初始设计状态、目前的现役状态及目标使用年限后的预估状态进行了较为精细的有限元分析;利用检测及有限元分析结果对该桁架拱结构进行了耐久性专项评定;最后在评定结果的基础上提出了加固处理意见。

大跨度叠层空腹桁架整体转换结构体系工程实践

山东省世界贸易中心二期工程成功采用了一种大跨度叠层空腹桁架整体转换结构体系 ,该体系利用双向正交共五榀叠层空腹桁架的整体共同工作 ,既实现了 3 1m× 2 7 3m的大空间结构转换 ,又保证了两层转换结构的建筑使用空间与功能 ,是一种结构新体系的成功探索与实践 ,本文介绍了该转换结构体系的特点和建造过程中现场实测的方案与结果 。

对大跨度叠层空腹桁架整体转换结构几个力学问题的讨论

就一种大跨度叠层空腹桁架整体转换结构的杆件受力性质 ,施加预应力引起的转换结构杆件轴向压缩对结构的影响 ,参与整体转换的结构层数变化对其内力及变形的影响 ,转换结构水平与竖向杆件间的刚度关系以及抗震设计基本原则诸项问题进行了分析讨论 ,探讨了该种转换结构设计中的几个基本概念问题并提出相应设计建议 ,进而可为相关工程设计提供参考。