分叉柱支承式单层曲面钢网壳施工过程监测研究

以云南红河综合交通枢纽单层曲面网壳为工程背景,对网壳结构、提升塔架的关键杆件布置测点进行施工过程监测研究,分析了结构在地面拼装及整体提升过程中内力的变化情况。通过对施工过程中网壳结构的温度效应进行研究,探讨了边界约束作用强弱对结构内力变化的影响程度,温度每变化1℃引起的网壳合拢后应力变化是合拢前应力变化的3倍;合拢后,温度每变化1℃引起网壳远离支座杆件的应力变化是靠近支座应力变化的2倍;对提升阶段监测数据进行分析,提升过程中实测应力波动范围在10 MPa以内,吊点提升同步性较好;此外,网壳结构卸载阶段监测数据表明,由于网壳提升状态与使用状态受力基本一致,网壳卸载前后应力变化较小,且卸载后支撑结构对温度敏感性较高。

冲击荷载作用下带下部钢管柱单层球面网壳结构动力响应分析

为研究带下部钢管柱的单层球面网壳在冲击荷载下的动力响应,在ANSYS/LS-DYNA中建立70m跨度带下部钢管柱的K8型单层球面网壳与正方体冲击物的数值模型并进行数值分析。根据结构动力响应和最终变形,总结了结构在冲击荷载作用下的4种响应模式,并分析了各响应模式下的动力响应(冲击力、节点速度、节点位移、杆件应力)特点。通过改变冲击点位置以及下部柱高度等参数,分析这些参数对带下部钢管柱的单层球面网壳结构响应模式的影响,揭示了结构响应随各参数的分布规律。研究结果表明:水平侧向冲击作用下结构的冲击力主要为等腰三角形脉冲荷载;冲击柱顶点时,上部结构有杆件失效,结构的节点水平位移和杆件应力最大;冲击柱高度较低时,冲击力峰值较小,节点最大水平位移和杆件最大应力较大。

支座沉降对拱壳杂交钢结构设计的影响

论述了支座沉降对结构设计的影响,合理地选取了支座沉降的最不利工况;采用SAP软件分析了新加坡植物园展览温室的拱壳杂交钢结构体系在各种工况作用下的结构内力,根据结构内力确定了结构主要构件的截面尺寸;采用ANSYS软件进行了8种组合工况下的结构静力分析。结果表明:考虑支座沉降的组合工况作用下的结构应力与变形均满足要求,具有一定的安全性,支座沉降引起的附加应力与变形相对其他荷载而言较小,对该工程的影响不大;支座沉降工况的选取可为类似工程提供参考。

钢结构在机场航站楼工程中的应用

机场航站楼钢结构工程具有成型复杂、结构超长、结构选型复杂、支座和节点复杂等特点。结合实际工程,介绍了航站楼的屋顶成型、屋盖支撑体系、抗震性能化设计原则、温度内力和特殊节点设计。针对不同的问题,采取了相应的解决措施。对钢彩带结构中的彩带计算长度系数、非线性稳定和内力传递进行了分析。

风荷载作用下柱支承钢筒仓的受力性能

利用数值方法研究在风荷载作用下柱支承钢筒仓中圆柱壳的结构行为.首先总结作用于圆柱壳的周向风压分布,然后通过线性应力分析及几何非线性分析研究柱支承圆柱壳的受力性能特别是其稳定性,着重分析支承宽度的影响,最后探讨柱承圆柱壳的初始缺陷敏感性.

大跨度悬垂脊线曲面钢网壳施工关键技术

城市副中心剧院项目由音乐厅、歌剧院、戏剧院单体工程组成,3个单体工程沿东西方向排开。3个单体工程钢结构屋盖均为大跨度悬垂脊线曲面钢网壳结构,且主方向均为空间弯弧构件,靠下插钢框柱及斜撑(V形撑)支撑整个结构,结构顶部节点复杂,存在深化设计及加工制作难度大、超高独立柱施工精度控制难度大、屋盖底部圆管支撑安装及焊接难度大、精度控制要求高、大跨度悬垂脊线曲面钢网壳结构安装、焊接精度控制难度大等施工难题。施工前通过精准建模、系统地有限元施工模拟计算,制订专项安装方案;通过焊接工艺现场试验,制订合理的焊接顺序等相关专项措施成功解决了各项难题。

超大跨钢桁架穹顶组合网壳不同简化支承的分析对比

对建造在钢筋混凝土框架顶上的超大跨钢桁架弦支穹顶组合网壳结构,用SAP2000分别建立了底部框架支承、协同弹性支承、简化弹性支承、不动铰支承的网壳结构有限元模型,计算并对比了这些网壳结构有限元模型在重力荷载和温度作用组合下的自振特性、关键构件轴力、竖向位移、屈曲因子,以考察不同支承条件对钢网壳结构受力性能的影响。从分析精度和可靠性方面综合评价,选用有限元模型的优先顺序为底部框架支承模型、协同弹性支承模型、简化弹性支承模型、不动铰支承模型。不动铰支承模型可简化分析,亦可满足工程精度要求,在适当条件下可在结构设计分析中采用。

无锡万象城天幕工程双曲单层网壳结构施工技术

双曲单层网壳结构节点受力较为复杂,杆件制作精度高,安装定位难,施工难度较大。对无锡万象城天幕工程双曲抛物面单层网壳结构的重难点问题进行了介绍,如安装精度、整体稳定性、天幕铰支座等,并针对重难点给出了本工程的解决方法。

智慧生态城创新服务中心结构设计

创新服务中心为武汉智慧生态城的标志性建筑,地上包含五个"贝壳状"的单体建筑。主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,通过外圈圆斜柱实现层层收进的建筑效果,斜柱倾角在0°~15°逐层增大,局部达到25°。采用多种有限元软件,通过结构静力计算、大震弹塑性时程分析、楼板应力分析等方法对结构的受力性能进行评估,并提出适当的加强措施以保证结构的抗震性能。对屋顶大跨度单层网壳、螺旋钢楼梯等单体钢结构的设计进行总结,为类似工程的设计提供参考。

高空钢结构球体安装关键技术

江苏龙希大酒店0号塔顶部50 m直径的钢结构球体,位于300 m高空。球体采用悬臂安装,工序交叉复杂,钢构件分段多,安装难度大。根据施工难题进行技术攻关,托桁架采用地面组拼为整榀一次吊装和拼半榀分两次吊装两种安装方法,提高了安装效率。腰桁架下弦采取在跨中钢梁拉结的临时固定措施,保障了安装安全。下部网壳单元利用手动葫芦吊牵引并滑移至腰桁架下弦处,再二次吊起就位安装,解决了腰桁架阻碍安装的难题。利用葫芦吊、滚杠将支撑斜柱上节钢柱水平滑移至安装位置,解决了塔吊无法一次吊装就位的安装难题。

某钢柱支撑的大跨网壳安全性鉴定分析

以某未提供设计文件的钢柱支撑大跨网壳的结构安全性鉴定为例,依据《钢结构现场检测技术标准》(GB/T50621-2010)和《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004)对网壳构件抽样检测,同时参照《空间网格结构技术规程》(JGJ 7-2010)和《钢结构工程施工质量验收规范》(GB/T50205-2001)对构件进行鉴定,再根据现场实测数据,利用3D3S设计软件进行设计验算,综合现场检测情况和验算结果,对该网壳安全性进行鉴定分析,提出相关建议,以鉴定的全过程来明确无设计文件的网壳安全性鉴定分析要点,为类似结构的安全性鉴定提供参考。

宁海县会展中心结构设计及分析

宁海县会展中心下部主体结构采用钢筋混凝土结构,跨度大、荷载重区域采用型钢混凝土组合结构,考虑建筑造型,大跨处采用树形混凝土柱,以优化受力、减小截面、节约造价;屋面由于造型复杂、跨度较大,采用三维复杂异形曲面钢结构体系和单层三向箱形截面钢网壳结构。采用多种有限元软件对结构进行了整体和局部构件计算分析和比较,最终通过对计算结果的包络设计来确保结构安全。各项计算结果表明,树形混凝土柱和异型曲面钢网壳的设计能够满足规范的相应要求,在保证建筑外立面造型效果的前提下,既满足了结构的安全性,又兼顾经济合理性,实现了结构成就建筑之美。

贵阳某球场罩篷结构设计方案比选

介绍了贵阳某球场钢结构罩篷受力体系的比选过程,考虑内外场的建筑美观性、结构材料费用和施工措施、施工工期等,详细分析了各种结构体系的优势和劣势。基于选定的悬臂桁架结构方案,通过分析和比对各种结构方案,结果表明立体悬臂桁架的稳定性更好,对环向构件的数量需求小,便于施工。在罩篷的对比分析过程中,创新性提出了适用于大跨悬挑屋盖结构的单环索承悬臂结构和双级环索车辐式弦支网壳结构,可有效减小屋盖结构厚度和材料用量;当屋盖厚度相同时,双级环索车辐式弦支网壳结构抵抗竖向荷载的效率比单环索承悬臂结构高约30%。由于拉索单价高于型钢,施工难度也更大,采用拉索比例越高,钢结构罩篷的经济性能越差。

陡缓坡弧度突变不规则多曲面钢网壳施工关键技术

衢州市文化艺术中心和便民服务中心中央大堂建筑外形新颖,结构造型轻盈飘逸,刚柔并济,陡缓坡曲面弧度突变,平面外刚度弱,高空定位难度大,安全风险高,钢结构安装采用技术可行、安全可靠、经济合理的施工工艺,化繁为简、化难为易,实现大跨度空间异形钢网壳精准高效安装。

岩巷支护中网壳锚喷支护的设计实践应用

以兑镇煤矿为研究对象,进行了网壳锚喷支护的实践应用研究。首先对工程进行概述,研究分析网壳锚喷支护的理论及试验研究结果,提出钢筋网壳支架设计,并对支护效果进行监测,网壳锚喷支护用连续的立体交叉钢筋网壳支护代替型钢加普通平面钢筋网的支护形式,充分发挥了钢筋与喷射混凝土的相互加强作用,有效提高了巷道的整体支护强度,支护效果理想。

下部支承柱受冲击作用时单层柱面网壳的动力响应分析

为研究单层柱面网壳在下部支承结构受到冲击荷载作用时的动力响应,建立带有下部支承柱的36m×20m三向网格网壳,根据结构的应力和变形,将结构在冲击荷载作用下的动力响应分为3种模式.分析了网壳在不同响应模式下的变形特征,并对冲击荷载作用下的网壳结构塑性发展规律进行了研究.通过改变冲击物的质量、冲击速度和冲击作用点的位置,讨论冲击能量和冲击高度对结构响应的影响.研究结果表明:冲击能量越大时,网壳变形越大;冲击动能相同时,冲击物质量越大时,网壳变形越大;冲击作用高度越大,结构受损越严重;冲击力的大小随冲击高度的变化为先减小后增大,且在高度最低时,取到最大值.

空间网壳支座位置对杆件受力影响分析

钢板仓灰库作为一种高效经济的储灰结构形式在火力发电厂中应用越来越广泛,其顶部大跨度的空间网壳结构设计也显得尤为重要。对一种经纬线型和葵花型组合的双层球面网壳进行了结构分析,着重研究了球铰支座位置对杆件受力情况的影响,对网壳的加工和安装提出了建议。