双洞密贴顶管法装配式地铁车站建造方案及其力学性能研究

为解决采用较小断面的矩形顶管施工大断面装配式地铁车站的难题,以深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景,对双洞密贴顶管法装配式地铁车站建造方案及其力学性能开展研究。首先,介绍该新工法的设计理念及总体方案,包括车站断面分割、结构转换及施工工序等,结合新型结构体系特点,提出双洞车站子结构向整体车站结构转换的竖向、横向受力体系转换方法,并对相应的施工工序进行介绍;然后,介绍顶管法装配式地铁车站结构的管节分块、接头和结构防水体系等方面的设计;最后,采用ABAQUS有限元软件建立基于荷载-结构法的车站结构三维有限元模型,分析施工过程中车站结构的弯矩变化规律。研究表明:1)车站左、右洞子结构在各施工工况下弯矩峰值变化不大,说明了施工工序设计的合理性;2)由于左、右洞子结构接头位置的非对称设计和施工时边界条件的不同,其弯矩具有较大的差异,设计时需注意对控制截面的校核。

双向受力钢管混凝土柱-钢梁节点环板受力性能理论研究

将外加强同心圆环式节点的受拉环简化为T形截面的圆环结构。应用曲梁的有关理论,得出了环板的应力分布规律:与单向受拉环板的应力最大区出现在梁-环结合转角处不同的是,双向受拉环板的应力最大区则不仅出现在梁-环结合转角处,而且在还出现在45o的内侧区域。

节点域刚度对管桁架静力特性的影响

以空间圆管桁架为研究对象,并考虑几何和材料非线性效应,采用数值分析方法,将桁架节点分别用铰接、刚接和相贯节点3种桁架模型进行模拟。分析结果表明,刚接节点和铰接节点的计算模型过高估计了节点的刚度,而相贯节点的计算模型由于考虑了节点域的变形能够较真实地反映节点的刚度。

空间异径三岔管的解析法展开

就空间异径三岔管的解析法展开 ,给出了有关的展开曲线方程 ,以及方程中各个系数的计算公式 ,为数控切割机等现代化设备参与生产实践 ,提供理论依据。

西班牙馆多曲率、双层偏心管桁架钢结构施工技术创新

上海世博会西班牙馆工程采用先进的双层钢管偏心支撑桁架受力体系,钢结构有3万余根不同尺寸的钢构件,通过采用相贯或半相贯连接技术,使之成为独立的S形曲面双管偏心桁架柱或水平系杆,各钢构件相互交错、相互依赖、共同受力,支撑起了整栋建筑,将工程结构外形打造成"结构外部看起来很开放,内部又有着明确的区域划分",互动性很强的精品建筑。结合该工程实例,介绍了多曲率、双层偏心管桁架钢结构施工技术。

复杂钢管空间节点应力集中系数研究

为了研究复杂钢管空间节点的应力集中系数,采用有限元软件ANSYS建立了复杂钢管空间节点有限元模型。有限元模型考虑了焊缝的影响,将有限元计算结果与试验结果进行比较,二者吻合较好,从而验证了有限元模型的可靠性。对复杂钢管空间节点模型进行了参数分析,研究了各个参数对节点应力集中系数的影响。参数分析结果表明,主管径厚比γ对节点应力集中系数的影响较大;其他参数对节点应力集中系数的影响较小。对252个参数分析模型的结果进行回归分析,建立了节点各部分应力集中系数的拟合公式。拟合公式计算值与有限元计算值吻合较好,验证了拟合公式的正确性。

某超限高层结构分析与设计

介绍了某超限高层结构的抗震分析与设计方法,针对该超限结构,在分析与设计中采取了抗震性能设计方法和比现行规范更为严格的抗震措施;同时重点介绍了双向密肋空腔楼盖分析与设计的重点和难点;对本工程关键部位如型钢混凝土梁柱节点采取精细化空间设计方法,制定严格的施工控制措施,以确保该结构达到预期的抗震性能设计目标和规范要求。

昆明二环路石虎关立交桥梁设计关键性技术

研究目的:石虎关立交控制因素众多,桥梁设计复杂。本文对桥梁结构设计过程中的要点进行分析,重点对新旧桥衔接、跨铁路枢纽桥式方案论证、既有桥上施工方案、异型结构设置等关键性技术问题进行总结。研究结论:提出了城市桥梁结构设计的多种可行、灵活的处理方案,从而可以尽量避免设置复杂结构物,同时还能降低工程造价,缩短施工周期。

新型空间管桁结构及节点力学性能研究

提出了一种变弦杆截面的倒三角形空间管桁架及两种管桁架新型节点。通过MIDAS/Gen 800对新型倒三角形管桁架建立计算模型,对用钢量、杆件内力、结构挠度等参数进行对比分析,给出了弦杆截面合理的变化位置及变化幅度,并与普通倒三角形桁架进行对比以验证这一新结构形式的合理性。对于两种新型节点,采用ABAQUS有限元软件建模,对节点初始刚度、极限承载力进行计算分析,并判断节点破坏形式。同时,与传统节点形式对比,给出新型节点的构造取值建议。

变电站钢管塔架多支管空间节点受力性能研究

以青海佑宁750k V变电站塔架的复杂节点为背景,对两类空间多支管梁、柱节点进行了静力加载试验和非线性有限元分析。试验中采用足尺模型,试验装置为具有足够刚度的自平衡框架,制作梁、柱节点试件各2个,采用主动与被动加载相结合的试验加载方案。试验得到了节点的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及受力特性。在此基础上,建立了复杂节点的非线性有限元模型,并对节点的承载性能进行了分析。结果表明:主管部分属于节点的薄弱部位,两类节点都发生了主管凹曲变形破坏,且未出现支管和焊缝的破坏;另外,梁节点两试件出现了支管插板及其加劲板的受压弯曲破坏;加载至设计荷载值时,两类节点所有测点基本处于线弹性工作状态,且节点承载力富余较大,表明节点设计较安全。参数分析表明,主管径厚比γ对节点承载力影响显著,支主管直径比β_2及厚度比τ_2对节点承载力具有一定影响;梁节点中,γ较小时,β_7对节点承载力影响较大;β_4、τ_4、β_5节点板与主管厚度比τ_J及插板与主管厚度比τ_c对各自节点承载力基本无影响。

贵阳龙洞堡国际机场扩建项目结构设计

贵阳龙洞堡国际机场扩建项目航站楼结构复杂,根据建筑特点对楼面和屋盖结构体系进行了选择,对主要结构进行了分析,航站楼采用预应力混凝土技术解决超长大跨度结构未设温度缝的问题,屋面采用改进的网架结构,由树枝钢管柱和摇摆柱支承。通过有限元分析取得树枝钢管柱的计算长度,钢管柱与混凝土梁柱连接采用了钢筋机械连接的新型节点,钢管柱与网架连接采用了向心关节轴承铸钢铰接节点,基础设计解决了地貌起伏的岩溶山区高填方上基础设计施工困难的问题。

新疆呼图壁体育馆屋盖结构设计与研究

新疆呼图壁体育馆下部为钢筋混凝土框架结构,上部为异型曲面钢结构屋面,采用三角形空间管桁架拱形结构,主跨89m,结构顶点至拱脚高度为25.3m,拱的矢跨比为1∶3.5。采用多种有限元软件对结构进行各种荷载工况下的整体受力分析,同时采用ANSYS软件对结构的整体稳定及主要节点进行有限元分析。通过各种分析及合理设计,保证了结构的安全可靠,同时最大限度地满足了建筑效果和使用功能。

节点刚度对空间管桁架拱动力性能影响的研究

为研究相贯节点刚度对空间管桁架拱动力性能的影响,在节点域板壳单元与弹簧单元的动力性能一致性得到验证的基础上,建立节点域精细化弹簧模型,采用材料与几何非线性有限元法分析结构模态与地震时程响应。以跨度为50m,矢跨比为0.29的倒三角形截面空间管桁架拱为算例,结果表明:节点域弹簧模型的基频比普通模型低8.81%。加速度峰值为0.4gal的各向地震作用下,节点未进入塑性状态,节点处引入弹簧单元能有效地考虑节点的半刚性,相对于理想刚接的情况,节点位移响应相差不大,而轴力响应较为明显,水平地震作用下结构的内力增大了25.53%,竖向地震作用下结构的内力增大了4.89%,三维地震作用下结构的内力增大了22.49%。对不同跨度、矢跨比的空间管桁架拱进行了时程响应分析与讨论,计算结果表明:在大跨度管桁架拱节点设计分析中,节点刚度对结构动力性能的影响有较强的敏感性;节点刚度对不同矢跨比管桁架拱动力响应的影响与地震波的输入方向有关,此类结构在强震作用下,不宜采用未考虑节点刚度的模型进行动力响应分析。

晋江少体校体育馆屋盖钢结构设计

晋江少体校体育馆项目,采用混凝土框架+钢结构屋盖结构形式。配合建筑造型及排水要求,钢屋盖设计为南北高、东西低的马鞍面,采用双向平面桁架结构体系,四边及四角将桁架上弦杆延伸外挑形成局部单层网壳。对屋盖钢结构进行了单体模型、整体模型的计算分析,对关键节点构造进行了设计并采用规范公式和有限元方法进行验算,结果表明,体育馆屋盖钢结构在承载力及正常使用极限状态下均满足规范要求,并且具有良好的节点传力性能。

昆明南部汽车客运站钢结构设计

昆明南部汽车客运站是面向东南亚的枢纽客运站,站房主体为钢框架,屋面结构采用支承在柱顶树形支撑上的空间管桁架,造型新颖。针对该工程的特点,从结构体系、抗震分析、节点构造等方面进行详细介绍,重点分析了主体结构和屋面结构的相互作用、风荷载对大跨度屋面结构的影响。