Research on Construction Monitoring of Large-Span Steel Pipe Truss Structure

The steel roof of Jiangmen gymnasium is the large-span spatial pipe truss structure, which is composed of main truss, secondary truss and stable truss. This paper systematically expounds the construction simulation analysis, the composition of the construction monitoring system, the monitoring method, and the arrangement of measuring points. The construction simulation analysis simulates the whole process of the main truss cumulative lifting installation, the secondary truss and auxiliary structure hoisting, and then the main truss for overall unloading, which is the difficulty of the whole project. The results of the structural construction monitoring show that the roof structure is in a safe state, and the fine construction simulation analysis provides a theoretical basis for the construction process, and the theoretical value of the simulation analysis is in good agreement with the measured data. In addition, vertical displacement and stress are obvious mutations in the unloading stage of roof support, but the stress of each measuring point is in elastic working condition, which meets the design requirements, indicating the correctness of the model and method in construction simulation analysis and calculation, and also provides reference for the design and construction of related projects in the future.

圆管带式输送机桁架结构轻量化设计

为了解决圆管带式输送机桁架结构设计常参照经验而使用钢量浪费的问题,提出基于实验设计(DoE)的优化设计方法。分析圆管带式输送机桁架承受的荷载组合情况,在Ansys workbench中按照桁架的最不利荷载组合施加荷载,找出危险杆件;对杆件截面设计尺寸进行参数相关性分析,选取敏感度较高的控制参数,通过拉丁超立方抽样和非参数回归方法建立响应面模型,采用多目标遗传算法(MOGA)进行多目标优化。结果表明:优化后的桁架结构整体质量减轻32.8%,实现了结构轻量化;同时,杆件应力比均有所增加但满足强度和刚度要求,杆件截面利用更加充分。

大跨度料场封闭结构设计问题探讨

针对大跨度料场封闭结构设计中的关键问题,对预应力管桁架弧段的模拟、节点分析、等效风荷载取值等进行了研究并给出建议。

基于数据驱动的桁架优化设计方法

针对目前圆管带式输送机桁架有限元分析和优化方法中存在的过程繁琐以及仿真速度、目标性差等问题,提出了利用数据驱动方法来优化改进圆管带式输送机桁架的方法,从而简化有限元分析和优化过程,减少分析和优化时间。首先明确桁架的加载方式及荷载值,运用控制变量法、数值模拟法及工程经验选取桁架最终构型并进行有限元分析。其次以实际仿真值作为输入值,建立基于数据驱动的优化网络模型。最终在不超过最大应力的条件下,利用优化网络模型获得桁架质量的寻优结果。结果表明,基于数据驱动的优化方法在圆管带式输送机桁架优化上具有快速性和准确性的优势,能够满足工程需要。

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。

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。

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%。

大跨度超高悬挑变曲率管桁架施工技术研究及应用

管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的,安装采取“地面拼装、整体吊装、空中对接”的原则,地面拼装过程中可对多榀桁架同时拼装作业,其主要适用于大跨度建筑结构中,不仅满足建筑质量性能方面需求,而且减少钢结构使用量。论文依托天祝藏族自治县体育场建设项目,利用软件对大跨度超高悬挑变曲率管桁架节点接头、复杂构造节点进行优化处理,最终大幅提升构件加工速率及成品优品率,现场拼装安装精度高,相较传统施工方法,不仅满足了建筑结构质量要求,而且大幅度提升施工速率。

管桁架K型搭接节点隐蔽焊缝在某国家足球场项目中的应用研究

为解决管桁架相贯节点中K型、KK型、KN型等多构件相交节点出现搭接型相贯节点时在满足一定限定条件下,隐蔽焊缝不焊接也不减低节点承载力,保证施工的连续性,提高生产效率。本文结合相关研究文献及验证,并结合实际项目中应用情况,希望为后续类似节点施工提供参考。

空间钢管桁架结构的力学特性

以大底盘多塔环形钢框架体系的中心区钢结构为主要研究对象,选取了A2区钢结构重点研究,建立了6种荷载工况来分析该结构的位移最不利位置,并将实际工程位移监测数据与模型中分析所得位移数据进行对比,得出结论:对比工况2、工况4和工况6的3种情况,工况6的拉应力和压应力普遍偏大,且薄弱位置基本集中在屋顶钢梁及右侧非悬空部分的最左侧;3种工况下应力最小值都出现在3623号杆件,说明在不同工况中结构的位移最不利位置都相同。

汽机房管桁架屋面计算模型对比分析

建立了汽机房屋面单榀三角管桁架模型、三角管桁架整体模型和三角管桁架与汽机房下部结构整体模型。对比分析了各个模型的计算结果,旨在选择一种能满足工程设计要求且高效的建模方式。

一座大跨弧形变高度钢桁架人行天桥设计研究

以某大跨弧形变高度钢桁架人行天桥为设计背景,通过建立空间有限元模型,与取消竖杆后的钢桁架、等高度钢桁架和钢管桁架进行对比分析,得出:当节间距较小时,竖杆对整体竖向刚度的影响小于对整体结构质量的影响,取消竖向后可以增加结构的固有频率;弧形钢桁架会导致整体竖向刚度下降,常规条件下宜选用等高度桁架形式,可降低桁架高度,节约用钢量;钢管桁架能更好地发挥材料特性,较箱形桁架能较大地发挥截面特性,能减少用钢量和焊接工作量。研究结果可为今后同类人行天桥提供一定的借鉴和参考意义。

基于多尺度模型的平面管桁架稳定性分析

平面管桁架在大跨度屋盖结构、幕墙结构中应用较广,由于其腹杆与弦杆相贯节点的半刚性,其平面外的稳定性难以进行准确的分析,而往往通过设置次桁架或支撑的方式予以保证,对建筑效果造成影响。以某体育馆平面管桁架结构屋盖为例,在设计过程中取消了大部分次桁架,在下弦平面外未设支撑。基于MIDAS GEN及MIDAS FEA NX建立了多尺度模型,并通过与刚接和铰接模型的对比,对结构在风吸力作用下的整体稳定性进行了分析。结果表明:节点刚度对结构平面外稳定影响显著,简单地采用刚接或者铰接假定进行稳定性分析,将导致较大的误差。多尺度计算模型可以真实地反映节点的刚度,本例钢结构屋盖在风吸力作用下的结构稳定性可以满足要求。

钢管束混凝土现浇楼板结构计算及优化

某项目采用混凝土现浇楼板结构,支模工序以钢管桁架结构代替传统支模工艺,并针对不同房间尺寸设计6种不同尺寸的标准节钢管桁架结构。采用结构力学求解器对桁架结构在浇筑混凝土楼板时的受力情况进行计算,对结果分析显示3700mm标准节结构承载能力不能满足设计使用需求。在提出优化方案后,分别对3种方案进行分析对比,得出增加钢管壁厚的方案经济效益最好。

某空间管桁架拱门结构设计探讨

对某空间管桁架拱门结构设计进行详细的论述。通过该结构探讨了不同蒙皮导荷方式、不同蒙皮自重取值和支座不均匀沉降对结构的影响。并提出以下针对管桁架结构设计的建议:重视风荷载体型系数的取值;重视蒙皮自重的取值和蒙皮导荷方式的选择;优先选用沉降较小的基础形式,从严控制管桁架沿跨度方向的差异沉降量。

一种大跨度空间钢管桁架临时支撑胎架的应用

塔式起重机标准节作为临时支撑胎架相对于搭设满堂脚手架而言,不仅具有可周转、施工效率快、构造稳定等优点,而且还能节约施工成本。对于空间钢管桁架标高不一及标高不满足3 m倍数的情况时,需采用切割塔式起重机标准节后用工字钢焊接在塔式起重机标准节来调节胎架高度。通过调节顶部高度解决塔式起重机标准节模数的限制,可适用于多种胎架安装高度。

预应力混凝土钢管桁架叠合板生产工艺及质量管控

预应力混凝土钢管桁架叠合板作为一种预制板,近年来广泛应用于实际工程项目,但因其为预应力板,且板较薄,对生产工艺的质量要求极为严格,通过介绍该板的生产流程、各个生产环节质量管控措施,对预应力混凝土钢管桁架叠合板的生产及质量管控有一定的借鉴和参考意义。

张靖皋长江大桥南航道桥主墩围堰施工关键技术

张靖皋长江大桥南航道桥主跨采用2300 m整体钢箱梁悬索桥,是世界最大跨径悬索桥。南塔采用世界首创超高钢箱-钢管约束混凝土组合索塔,基础承台采用八边形结构,结合桥位水文地质及设计要求,承台外围设锁扣钢管桩围堰作为施工围护结构,后期兼作大桥永久冲刷防护和船撞消能设施。施工过程中,采用履带吊+振动锤/冲击锤配合特制导向架隔孔施打的施工工艺,有效解决了超长锁扣钢管桩的施沉及合龙精度的难题;利用对撑加工成桁架整体安装、基底开挖及护筒围堰壁清理、分仓浇筑水下封底混凝土、导管底口铺设钢板等工艺,极大地降低了现场施工难度,保证了超大基坑水下封底混凝土的浇筑质量,为今后同类型深基坑施工提供了有益的借鉴。

某165 m跨预应力管桁架封闭料场力学性能分析

国家环保要求力度的日益加大,使得越来越多的工业料场都需进行环保封闭,这些料棚大多占地广、跨度大,其结构在各种载荷作用下的良好力学性能是保证料棚安全的基础。以某北方钢铁企业料棚为研究对象,对大跨度料棚的力学性能进行研究,介绍料棚设计参数的取值、料棚结构的加载方式及设计方法;采用MIDAS及SAP2000对不同工况下结构的受力、变形及反应谱进行计算,借助ANSYS对结构进行了整体稳定分析,并对结构关键节点进行有限元分析。计算分析表明:该设计安全可靠,满足结构相关规范的要求。文章中的相关分析计算成果可为今后类似结构的设计提供一定的技术参考。

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。