Composite active control system of roof and side truss cable for large section coal roadway in fold coal pillar area

In order to solve the surrounding rock control problem of large section gangue replacement roadway under complicated conditions, this paper analyzed the impact to the roadway controlling produced by the geological conditions such as high ground stress, folded structure tilted roof asymmetry and soft wall rock, and built the tilt layered roof structural mechanics model to clarify the increase span mechanism of the weak coal instability. Then, we proposed the combined control system including roof inclined truss cable, coal-side cable-channel steel and intensive bolt support. And then by building the structural mechanics model of roof inclined truss cable system, the support principle was described. Besides, according to this model, we deduced the calculation formula of cable anchoring force and its tensile stress. Finally surrounding rock control technology of large section roadway in fold coal pillar area was formed. Field practice shows that the greatest roof convergence of gangue replacement roadway is 158 mm and coal-side deformation is 243 mm. Roadway deformation is controlled effectively and technical support is provided for replacement mining.

大连梭鱼湾专业足球场结构计算与分析

大连梭鱼湾专业足球场主体结构采用钢筋混凝土框架结构,罩棚索桁架结构为轮辐式上斜交下径向双层索网体系,索桁架外侧支承于钢压环,内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚,屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架+交叉索网支承单层ETFE膜体系。根据整体结构体系特点和构件的重要性,制定了合理的抗震性能目标,通过抗震性能化设计使结构达到预期的结构性能目标,满足相关规范要求。针对本工程复杂多结构体系特点,结构设计时进行多软件、多模型计算分析,对结构进行抗风荷载、抗雪荷载、抗温度作用、抗震等计算分析,以控制结构变形及承载力,确保结构设计安全合理。

预应力倒三角管桁架钢屋盖滑移施工技术

广交会展馆四期展馆扩建工程地处城市核心区,环境复杂,铁、隧、馆多重结构交互。工程体量大,结构复杂,施工难度大,总工期仅644d,在同类工程中工期最短,工期履约压力大。其中展厅屋盖钢结构为预应力倒三角管桁架结构,钢构体量大。针对此屋盖钢结构特点、难点,从缩短工期、高效建造方面开展研究,创新提出超长大跨度钢桁架分段等节奏滑移施工技术,即展馆两侧附属混凝土结构先行施工,提供滑移支撑体系,屋盖钢结构滑移与展厅下部2层主体混凝土结构同步施工,实现了展厅屋盖钢结构提前插入安装,各专业平面、立面穿插施工,缩短了关键线路工期;研发了基于装配式、自稳定高空平台的大跨度钢桁架拼装技术,实现超长大跨度重型钢桁架分单元快速拼装;针对主体结构作为滑移支撑体系两侧异标高的特点,设计双向滑移轨道,并研制滚针式滑靴及动力系统,确保滑移安全稳定;应用倒三角预应力钢绞线快速穿束和张拉技术,解决了超长预应力筋穿束张拉与高空滑移技术难题;液压同步控制系统与智能施工监测确保了大跨超重钢桁架屋盖滑移的应力、应变可控,按方案模拟过程平稳进行。

广交会展馆四期扩建工程展厅钢结构屋盖设计

广交会展馆四期扩建工程项目展厅的钢结构屋盖由珠江散步道、标准展厅和卡车通道组成。为了满足业主对标准展厅跨度及净高的功能要求,对5种钢结构屋盖的结构体系进行比选,最终采用了下弦设置穿心式预应力钢绞线的倒三角形立体桁架的结构体系。对所采用的结构体系的基本设计信息进行介绍,并对其进行了荷载分析、施工模拟分析及屋盖抗连续倒塌分析。结果表明所采用的结构方案在满足业主需求的情况下是安全可靠且经济合理的,各项指标均满足规范要求。

大跨度屋盖振动舒适度分析及管桁架结构施工技术研究

某中学风雨操场屋盖为大跨度倒三角空间管桁架结构,同时兼具运动功能,承受重型荷载。因此,需在深化设计阶段对风雨操场屋盖进行共振技术分析,保证操场运动人员舒适性及屋盖下空间不受干扰。研究大跨度倒三角空间管桁架测量及监测技术、侧拼与吊装施工技术,以达到设计效果。研究结果表明,通过共振分析得出的结构竖向自振频率与最大加速度满足要求;采用临时支撑、起拱、汽车式起重机单榀整体吊装等方式解决吊装问题,达到了设计精度;通过精准测量及监测确保了加工、安装过程质量和安全。

南昌文体中心大跨度重型钢结构桁架设计关键问题分析

南昌文体中心项目采用大跨度重型钢结构桁架实现了最大99m的无柱空间。为了阐述大跨度重型钢结构桁架的设计思路,考察设计、施工中各因素的影响,通过理论分析和数值模拟细致地讨论了涉及的关键问题,包括杆件布置、支承条件、关键节点构造、施工过程的影响等。结果表明:腹杆布置形式对弦杆内力的影响较小;重型桁架两支承端的连接处理至关重要,应注意保证弦杆轴力在极限承载状态下的有效传递,并弱化弯矩的影响;整体提升施工方案对结构内力分布影响较大,“后激活”部分杆件的方法可以考虑提升过程中桁架端面的转动效果,更为准确地体现施工过程的影响。

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。

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。

三重飞檐坡屋面钢结构施工技术

湖南凤凰古城游客服务中心项目采用钢-混凝土组合结构+钢结构。对于三重飞檐坡屋面,斜柱顶端与多根桁架梁交接的钢节点构造复杂,且施工场地受限,给钢结构吊装带来较大困难。采取工厂预制、现场拼装、整件吊装、双机抬吊、精心组织等措施,顺利完成了钢结构安装,保证了质量及安全。

交叉平面桁架-网架钢屋盖结构施工技术

珠海机场综合交通枢纽项目一期工程屋盖钢结构工程,具有规模大、结构形式复杂、造型精致等特点。采用地面预拼装、分段吊装施工工艺,并对桁架预拼装、直线度及垂直度等进行测量及监测,较好地完成了屋盖钢结构安装,保证了安装精度。相比传统施工工艺,该施工工艺有效降低了施工成本。

甘露山文创城冰雪综合体低区大跨度钢桁架屋盖整体提升关键技术

总结甘露山文创城冰雪综合体低区大跨度钢桁架屋盖整体提升关键技术,重点介绍提升吊点布置、提升架分类设计、提升施工精度及安全控制、应力监测及提升设备卸载。实践证明,在充分利用既有结构及现有场地基础上,通过合理的提升吊点布置及有效的控制手段,整体提升技术有效控制了桁架在提升过程中的变形及应力变化,实现了后补杆件的顺利对接。

某会展中心登录厅大跨度钢屋盖施工技术研究

西安国际会展中心二期展览中心项目登录厅钢屋盖为高悬挑大跨度交叉异形钢桁架结构,采用地下室回顶、场外小拼、场内整拼、双机抬吊等施工工艺。钢结构在既有结构上进行吊装对结构影响较大,且大跨度吊装采用双机抬吊会对钢桁架产生相应应力及位移,悬挑结构吊装需进行支撑分析。采用MIDAS进行仿真分析,模拟施工过程。实践证明,所采用的施工技术切实可行,安装精度符合设计及规范要求,满足大跨度钢结构施工的安全及质量要求。

重庆朝天门长江特大桥钢桁拱变形监测及变形分析

特大桥承受多种外部荷载和变形因素作用。主要的荷载包括桥梁自重、汽车自重、列车自重、与桥轴线平行的双向汽车及轨道交通车辆的动荷载、特殊情况下的汽车紧急制动荷载、不同时期和不同方向的风荷载、不同时期的气象变化及温度变化导致的结构温度内应力、大气中化学成分的腐蚀作用、桥梁墩台及基础不均匀沉降、地基承载力差异造成桥梁墩桥台的变形、江水对桥墩桥台的冲刷力等。复杂的受力因素必然导致复杂的变形和位移,化繁为简,将结构体的力的作用分解为桥轴坐标系X、Y、Z3个方向的分力,其必然导致结构体3个方向的位移变形。本文结合朝天门长江特大桥的结构特点,以支撑桥面的钢桁拱的上弦线的变形监测点布置、变形监测方法、变形曲线的绘制及变形分析为例,以期对类似特殊大型监测体的变形监测起到参考作用。

南通美术馆复杂钢结构设计

南通美术馆采用钢筋混凝土框架-剪力墙+带支撑钢框架结构,具有扭转不规则、楼板不规则、构件间断等不规则项。小展馆沿圆弧扇形布置,采用带支撑钢框架结构。上、下层小展馆之间存在局部层叠的转角关系,竖向构件无法直接落地,采用多层多次转换钢框架和整体悬挑钢桁架。钢结构体系具有定位复杂无规律、多层多次转换、整体悬挑尺度大、桁架跨度大、荷载大等特点。针对结构特点,对重要构件提出了更高的性能目标;对复杂钢结构设计关键问题进行分析并提出对应措施。采用ETABS、PKPM、SAP2000等软件进行整体模型分析和各种补充分析,包括:防倾覆验算、小展馆独立模型承载力验算、楼板应力分析及舒适度分析等。计算结果表明结构各项指标均满足要求,结构安全可靠。通过重视结构概念和构造设计,保证结构整体性和稳定性。

大跨度管桁架屋盖整体提升对下部混凝土结构的影响研究

为研究张家口奥体中心游泳馆大跨度管桁架屋盖在提升过程中对下部混凝土结构的影响,分析了不同数量、不同布置方式的提升架对混凝土楼板和框架梁挠度影响。设计5种不同提升架模型,研究其受力特性。研究结果表明,提升架模型d在风荷载作用下的水平位移为其他模型的2倍,模型e 4个吊点在相同竖向荷载作用下传递至支座的轴力相差较大。提升架吊索失效不利于提升架受力,应予防治。当提升架支座反力作用于梁板时,只对受力点影响较大,对其余部位影响较小,且多受力点共同作用对梁板的影响为多个单受力点对梁板影响的线性叠加。薄弱区框架梁承受提升架支座反力时,可在梁下部加设临时钢柱支撑,加设支撑后梁最大挠度减小约50%。

大型场馆钢结构屋盖施工技术的创新

针对大型场馆类建筑建造过程中,土建施工会先于钢结构实施而造成的钢结构屋盖施工困难,结合工程实际,对施工技术进行了创新。通过综合利用提升、滑移、落架等工艺,充分发挥各种工艺的优势,解决了城市中心区域施工场地等复杂条件影响下大型钢结构的安装难题,总结出了可供类似工程参考的施工工艺。

大空间房建工程钢结构施工技术研究

针对大跨度钢结构屋面施工,在现场塔式起重机吊重不能满足大跨度钢梁的吊装需求下,经方案对比分析,钢梁采用提升技术进行施工,明确了钢梁的分段作法和提升平台、吊点的设置位置及作法,详述了整个提升施工工艺流程及提升原理,配合屋面板采用钢筋桁架楼承板的运用,在满足现场实际施工可操作的前提下,解决了高空大跨度钢梁施工难点,可为其他类似项目提供参考。

佛山国际体育文化演艺馆结构设计

佛山国际体育文化演艺馆为NBA级别的大型综合性甲级体育文化场馆。体育馆主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,大跨度屋盖采用带转换桁架的钢桁架结构。对地基基础、主体结构、预制混凝土看台、大跨度转换梁以及钢结构屋盖和转换桁架、结构超长等设计重点和难点进行了全面的论述。利用YJK、ETABS和SAP2000对整体结构以及钢结构屋盖进行了计算分析和包络设计,分析结果表明:整体结构和构件在各种工况下的指标均能满足规范要求,结构选型合理,受力体系明确,且有一定的安全冗余度。

大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖施工

研究主要介绍龙港体育中心项目单柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖施工技术。柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角桁架体育场钢结构屋盖在对各种抗风构件的材料、风洞试验类型、安装方式等内容进行了比对,该工法技术、资源及环保优势明显。研究结合单柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖实际施工工况,阐述了单柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖的施工工艺、注意事项及应用前景,以供同类工程提供借鉴参考。

基于欧洲规范的钢桁架屋架设计

经济全球化及“一带一路”倡议为海外工程的设计和建造带来了机遇和挑战,应用国际规范进行设计和施工是海外工程实施中面临的挑战之一。国内已有部分学者对欧洲钢结构规范中的计算方法进行了一系列研究,并与中国钢结构设计标准进行了对比,为实际工程的应用提供了借鉴。本文基于坦桑尼亚Karema码头项目中的货物储藏仓库,依据欧洲规范,简述了35 m跨度的钢桁架屋架设计中涉及到的计算理论及工程应用经验,为类似工程提供借鉴及参考。