仿古建筑钢-木组合结构构架创新施工技术的研究与应用

针对钢-木组合结构构架仿唐塔式建筑这一新兴的结构体系,如何既能保证结构安全又能体现建筑风格是个值得研究的课题。通过对钢、木构架体系的理论分析以及钢-木组合结构与木结构构造的对比分析,给出了节点深化设计要求、工艺流程与控制要点。通过实施表明,这种工艺分解与细化要求,在满足结构安全的同时,达到了建筑艺术形制的要求。

莺脰湖内湖小茶室钢-木组合结构设计

莺腽湖内湖小茶室主体为单层建筑,屋脊高度6.6m,檐口高度5.05m,采用钢-木组合结构体系,内围由10根悬臂钢柱构成结构抗侧力系统,外围40根胶合木柱为重力柱,屋面水平构件均采用胶合木梁。钢-木组合结构设计不同于钢结构或木结构,参考欧洲标准BS EN 1998—1:2004的结构性能系数确定了本结构的地震作用计算参数,同时对钢构件与木构件的连接节点转动刚度进行了计算分析,采用MIDAS Gen软件对结构的整体指标进行了计算,结合《胶合木结构技术规范》(GB/T 50708-2012)和《钢结构设计标准》(GB 50017-2017),对胶合木构件按非火灾与火灾两种承载力极限状态及对抗侧力钢柱按非火灾承载力极限状态分别进行了设计,分析结果表明结构安全可靠。本文的计算设计方法可供类似钢-木组合结构参考。

基于归一化频响函数曲率差的钢-木组合梁螺栓松动定位方法

钢-木组合结构因其良好的承载能力和环境协调性而日益受到关注,但由于木材的蠕变、松弛特性以及外部环境的影响,钢-木组合结构容易发生螺栓松动现象,如何准确识别螺栓的松动位置成为一个迫切需要解决的问题。本文提出一种基于归一化频响函数曲率差的钢-木组合结构螺栓松动定位方法,首先对激励信号和测得的加速度响应信号进行快速傅里叶变换并求解频响函数,然后在此基础上计算归一化频响函数曲率差指标来判别螺栓松动的具体位置,最终成功解决因螺栓钻孔和螺栓预紧力而导致的损伤位置误判问题。通过ABAQUS建立钢-木组合梁三维有限元模型并通过隐式动力分析获取其响应信号,采用所提出的方法对模型进行损伤定位。研究结果表明:该方法对螺栓预紧力敏感且能够清晰地定位螺栓松动,同时也具有良好的抗噪能力。

世博会大明宫馆结构设计与分析

2010年世博会大明宫馆是一座传统风格建筑,为结构形式独特的展馆。采用钢-木组合结构,底部1层为钢结构,上部2层为木结构。基于大明宫馆建筑风格和使用特点,介绍了结构选型、结构布置、结构分析及关键节点构造等。结果表明:钢-木组合结构有利于实现该特定建筑的造型和功能要求。通过木结构卯榫和钢结构螺栓连接实现建筑的工业化、装配化,满足了世博会展馆需求,实现了异地拆卸重建目标。在继承传统建筑风格的基础上,运用现代建筑结构材料和结构体系,创造建筑空间、达到设计目的,确保了工程的可逆性和安全性。结构选型思路和关键节点设计方法可为类似工程的分析和设计提供设计参考。