水滴形大跨钢屋盖结构风洞试验和风振分析

自然风经过大跨结构时,由于结构屋顶形状不规则,通常会引起柔性屋面的振动,因此针对大跨屋面结构抗风设计需要考虑风压分布和风振响应。以陕西省水务集团矿泉水生产车间为工程背景,制作了1∶200的刚性模型,通过刚性模型风洞试验测得该水滴型大跨钢屋盖结构的表面风压,研究了屋盖表面典型测点及整体的风压分布规律。基于风洞试验数据,对结构进行风振时程分析,得到了屋盖表面的风振响应和风振系数。结合刚性模型风洞试验和风振分析,深入研究了水滴形大跨屋盖结构的风压分布规律和风致振动特性,并总结了其共性规律。

树形支撑双向倾斜钢屋盖施工全过程仿真分析与监测

陕西某下沉式广场屋盖采用树形支撑双向倾斜钢屋盖结构体系,整体由斜交H型钢网格板、树形撑杆以及钢筋混凝土柱组成。为了保证钢屋盖在整个施工过程中的安装精度和安全性,依据拟定的施工方法和施工顺序建立数值仿真模型,对钢屋盖的吊装、卸载的全过程进行施工仿真分析。并且对比分步加载成型和一次加载成型结构的力学性能,揭示施工过程对结构受力及变形的影响,进一步验证了施工过程的安全性以及结构成型的合理性。在现场对关键节点的竖向位移进行了监测,并且将数值模拟值与实测值进行对比,总结了施工全过程位移变化规律。现场监测与数值模拟结果有效验证了施工方案的合理性和可靠性,可为同类工程提供借鉴。

某体育场钢屋盖功能改造加固设计与施工模拟分析

以某奥体中心体育场钢结构屋盖为研究对象,对其加固及施工方案进行了分析。首先进行模型反建,并对该屋盖在施加新增荷载后的内力及变形进行分析,明确了需要加固的杆件范围。在此基础上,采用有限元软件对结构开展精细化分析,确定了包含加强节点、杆件和结构的加固方案,有效地改善了结构的传力体系,提高了结构的承载能力并降低了结构在使用荷载下的应力和变形。针对钢屋盖的不同部位,分别通过预应力锚索、增大截面和设置刚性圆管等方式进行加固,保证结构安全且满足建筑要求。除此之外,还对该加固方案对应的施工过程进行了有限元模拟,可为实际施工提供参考。经省运会工程实践验证,本项目的加固方法简单有效。

大剧院钢屋盖结构吊装焊接分阶段施工技术研究

以陕西榆林大剧院观众厅钢屋盖施工项目为例,依据现场施工状况以及以往的施工经验,结合钢屋盖吊装焊接分阶段施工工艺,从大剧院钢屋盖桁架拼装与焊接胎架设置、钢结构桁架分阶段焊接、大剧院屋面钢结构吊装等方面,有针对性地使用二氧化碳气体保护焊等技术,提高大剧院钢屋盖结构质量,并进行合理验证。结果显示,应用该技术可较好地拼装焊接、吊装大剧院钢屋盖结构,设置胎架具有足够的刚性,钢结构焊接效果较好,焊接接头处焊包外观饱满光滑,并能够与钢材紧密贴合,钢结构整体安装完成并实施竖向荷载后,最大应力比低于1.0,并且竖向最大变形值最高仅为195 mm,完全符合钢结构屋盖吊装焊接施工相关规范的要求,对实际钢屋盖施工具有很好的指导及借鉴作用。

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。

海岛风敏感商业裙楼海浪形钢屋盖风洞试验研究

对海岛和沿海陆地区域受海陆风影响的风敏感商业裙楼钢屋盖的风洞试验进行相关研究,通过风洞试验确定海浪形钢屋盖复杂围护结构的风荷载,便于海浪形钢屋盖结构的抗风计算,并进行风振结构响应极值估算,用于结构抗风设计。海岛风敏感商业裙楼位于海南岛凤凰海岸核心地段,裙楼屋盖是由多个曲面复合而成的海浪形钢屋盖复杂结构。通过在0°~360°范围内,进行的36个风向测试,得到所有风向下风洞试验结果,统计分析取得:海浪形钢屋盖表面某局部风压峰值可直接用于外围护构件的抗风计算;商业裙楼海浪形钢屋盖风压时程具有明显的非高斯特性,大跨度屋盖悬挑结构处更容易受到负风压的影响,产生向上被掀翻的局部破坏。在风洞试验基础上进行风振结构响应计算分析,为主体结构提供风振结构响应极值。大跨度屋盖悬挑结构处在300°风向角时出现最大等效静风荷载,其值为4.8 kN/m^(2),应在屋盖结构风敏感区域加强抗风设计,保证结构在风荷载作用下的安全可靠度。

星火站枢纽区钢屋盖拼装滑移落位质量监督控制要点

论文以星火站枢纽区项目为例,从钢屋盖拼装、滑移落位过程中所涉及的施工阶段入手质量监督,在钢屋盖拼装过程中,结合枢纽区深化设计图纸、施工方案及相关规范标准要求,选取构件进场、构件焊接、构件拼装、构件涂装四个方面作为质量监督控制点;在钢屋盖滑移落位过程中,结合钢屋盖滑移落位专项施工方案、专家论证意见、监测方案及现场实际情况,选取7轴至11轴间反变形措施、滑移过程中的同步性、滑移落位阶段的竖向变形、滑移落位阶段关键杆件的应力应变等四个方面作为质量监督控制点,对各个质量监督控制点的具体质量监督内容进行了介绍。

浅谈大型火车站房钢屋盖铸钢节点质量控制措施

众所周知,如今建筑行业建造水平快速更新、迭代,国内钢结构异形建筑及超大跨度建筑的不断涌现,为满足建筑形态上的要求,从而钢结构的节点复杂性不断提升,其节点焊接难度大、收缩变形大且多为异形,通过传统钢板加工、焊接、卷制已经难以满足建筑构造的需求,铸钢件的可塑性较好,能够适应各种不同类型的复杂节点,其具有良好的力学性能,在杆件连接较为复杂或者节点受力较为关键的钢结构中应用较多。本文以杭州西站站房钢结构工程为背景,对大型铸钢节点的本体质量、加工精度、焊接质量控制提出几点意见建议,同时对大型铸钢节点的承载力试验,以及与有限元分析的比对做了详细描述,供同行借鉴参考。

某大道速滑馆钢屋盖结构选型及设计

某大道速滑馆钢屋盖结构采用空间管桁架结构,建筑与结构融合为一。文章介绍了风荷载大的沿海地区的大跨度钢屋盖的结构选型,将张弦桁架与普通桁架进行对比分析,阐述了钢屋盖及屋面造型的结构设计。通过针对性的分析及措施阐述,钢屋盖结构刚度及构件应力比均满足规范要求,实现了建筑与结构的有机结合。

西北某高校体育馆大跨钢屋盖结构方案比选与设计

针对西北某高校体育馆钢屋盖结构方案比选,对比分析了两种屋盖方案布置的合理性和用钢量指标。采用3D3S软件对钢结构屋盖进行单独分析与设计,并采用YJK设计软件对比赛场馆上部钢结构与下部混凝土结构进行整体建模分析。最终选用双层(局部3层)正放四角锥螺栓球网架结构体系,支座四周采用3层网架变截面轻盈出挑,以实现建筑造型要求。对关键支座节点采用midas FEA进行了有限元分析验算。结果表明:采用网架变截面悬挑体系能更好地实现建筑造型,节点受力更合理且用钢量更低;支座选用双向抗震球铰钢支座,能有效减小温度应力的不利影响;关键节点采用有限元辅助分析是有必要的。

销轴式钢屋盖散装临时固定施工技术研究

乐山机场航站楼采用了大跨度双曲斜屋盖花瓣状钢桁架结构,利用钢销轴让钢结构桁架主节点与结构框架柱进行连接,是一种用钢销轴将分别与两相邻构件连接的多块耳板联系起来的节点形式,其中径向荷载通过各相关部件间的接触来传递,在保证建筑美观性的同时,具有传力明确、构造简单等优点。但对于散拼的钢结构屋盖而言,施工过程中受到销轴径向活动的影响,钢屋盖安装卸荷前,屋盖径向位移较大。针对工程施工难点,介绍一种临时固定装置,将销轴在位移方向固定,防止其在径向方向的旋转和位移,保证工程质量及施工安全性。

乌鲁木齐站钢屋盖网架结构的非均匀温度场影响因素分析

非均匀温度场作用下大跨度空间网架结构将产生非均匀应力分布,若局部应力过大会威胁到结构的安全。新疆极端气候频现,以乌鲁木齐站钢屋盖网架结构作为工程实例,建立流场分析数值模型,分析不同环境因素对结构非均匀温度场的影响,并用实测数据验证,得出以下结论:仅考虑热辐射时,夏至日14时最高温时结构表面最大温度高于环境温度3.6倍,有风(风速5m/s,不随高度变化的平均风)比无风时结构表面最大温度降低38.1%,这说明太阳辐射对结构非均匀温度场的影响最大,其次是平均风;平均风速梯度的特征参数对结构温度场的影响程度排序为:风速大小>地面粗糙度>风向角;风速越大,温度越低,但达到一定风速后,温度趋于稳定;地面越平坦,障碍物越少,温度越高;风向角对温度场的影响不大。

深圳机场卫星厅工程钢屋盖结构设计研究

深圳机场卫星厅为粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程,屋盖设计采用建筑结构一体化的设计理念,结构方案充分考虑建筑构型需求,利用结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致的原则,以建筑平面X形构型为基准并结合室内X形装饰效果,最终屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。4个角部指廊屋盖结构为交叉立体桁架方案,2个中央指廊采用交叉立体桁架与三角锥网架混合结构方案,整个卫星厅屋盖交叉桁架最大跨度为75m,三角锥网架最大跨度为72m,从而结构方案实现了边界条件复杂情况下的大跨度空间效果。通过建立有限元模型进行各工况下的内力分析,对结构体系的静动力性能、结构稳定性、抗震性能及节点分析等关键技术进行阐述,并对交叉桁架与三角锥网架这类混合结构施工方案进行施工模拟分析。结果表明,屋盖结构体系采用交叉立体桁架方案不仅减少了传统桁架平面外需要设置侧向支撑需求,同时在结构逻辑布置上与建筑设计理念达到了融合,实现了建筑结构一体化的设计理念。

西安咸阳机场主航站楼钢屋盖施工方案分析

对西安咸阳机场主航站楼钢屋盖拟采用的施工方案进行阐述说明。通过分析其结构特点,结合工程实际情况,拟采用楼面散件拼装、分区液压累计提升、旋转提升相结合的多分区多工艺组合提升施工技术,同时通过施工模拟分析验证了施工方案的可行性,为后续此类钢结构项目的实施提供借鉴。

大跨度实腹梁钢屋盖体系吊装施工技术

实腹梁钢屋盖体系具有轻质、美观、施工便捷等特点,在大量公共建筑中得到了运用。本文基于实际工程案例,从其设计概况、施工难点、施工机具的选择、主要施工工艺等方面对大跨度钢屋盖吊装施工技术进行分析,并对实腹梁吊点选取、吊索选取、卡绳数量、吊耳设计等进行验算,保证了施工的安全。

周边支承钢屋盖滑移施工附加应力与变形控制研究

周边支承钢屋盖采用滑移施工工艺时,由于施工阶段结构支承条件与设计状态不一致,成型后结构的整体变形和杆件附加应力较大。以某体育馆为例,运用有限元软件进行不同滑移施工过程仿真模拟,对比分析边界约束条件、轨道布置、局部回顶等因素对周边支承结构受力成型的影响。发现滑靴处边界约束水平摩擦力和竖向约束刚度对结构整体力学响应影响较弱;设置短滑轨对减小跨中位移作用有限,可一定程度减小杆件附加应力和次桁架安装初始缺陷;采用局部回顶能明显减小结构竖向位移和杆件附加应力,解决支座安装问题;此外,在整个滑移过程中,竖向变形最大位置出现在南侧第1榀滑移单元端部,高附加应力比杆件也呈现由南向北侧拼装平台递减的规律,实际施工中需严密监控第1榀滑移桁架。

重庆中国摩项目娱乐综合体中央区钢屋盖施工关键技术

以造型为自由曲面的大面积钢屋盖拟采用的施工方案进行阐述说明。该屋盖结构为双向正交正放网格结构,屋盖形状走势结构高度连续变化,结构造型新颖,施工方案选择受限因素多。通过分析结构特点、结合工程实际情况,拟采用分区分阶段累积提升加吊装相结合的施工技术。钢屋盖施工过程通过计算机模拟分析验证施工方法的可行性,对后续此类钢结构项目的实施提供了一定的可借鉴性。

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。

西安曲江电竞馆比赛馆钢屋盖施工关键技术研究

西安曲江电竞馆比赛馆屋盖为多层大跨焊接球网架结构体系,下部施工条件极为复杂。为解决大面积弱承载力地下室顶板、大范围看台、施工对结构位型和内力分布的扰动等问题,通过合理划分施工分区和优选施工工艺的手段,采用基于有限元的MIDAS和盈建科软件对施工过程和结构静力进行分析,对施工方案的可行性进行了全面分析和介绍,为类似工程施工关键技术选择提供了参考依据。

某高铁车站钢屋盖桁架块吊点方案研究

以某高铁车站房钢屋盖桁架分块吊装工程为例,为确定桁架吊点位置,保证钢桁架屋盖安全施工,对典型吊装分块桁架单元进行有限元分析。通过分析各吊装工况下桁架的应力值及变形值,判断其稳定性是否符合要求。结果表明,采用4个吊点居中分布吊装为最佳方案,其最大绝对应力远小于钢材屈服应力;最大竖向位移远小于规范允许值,稳定性符合要求。