站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工技术研究

大跨度屋盖钢桁架拼装施工具有较高的施工难度,难以把控施工质量,为此提出站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工技术研究。根据相关规范对钢桁架外观及力学性能进行检验,采用两点吊装方式对屋盖钢桁架进行整体提升吊装施工,应用导向器件对吊装过程中对钢桁架位置进行微调,并监测提升架及钢柱。采用二哈夫组装连接,在站房大跨度屋盖钢桁架外框柱四周布设钢柱焊接工具式操作平台,进行钢桁架焊接施工,完成站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工。实例分析结果表明,对钢桁架拼装施工质量控制后,钢桁架跨中垂直度和侧向弯曲矢高偏差均在允许范围内,符合规范要求,该施工技术能够有效控制站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工质量,具有良好的应用前景。

漳浦县文体中心体育场对拉非对称双拱大跨度屋盖结构设计

对漳浦县文体中心体育场对拉非对称双拱大跨度屋盖结构设计的难点、关键点进行了介绍。大屋盖双巨拱跨度达132m,非对称布置,与水平面呈1488°夹角,前拱中段无支承,受力机制复杂。为解决该问题,前、后拱之间设置对拉钢桁架,将“树杈”状拱脚、前拱、后拱、看台V形混凝土斜柱等组成一个自平衡体系。为满足建筑自然采光,大屋盖上覆膜材选用高透光率的ETFE膜材,通过沿钢桁架方向的预应力拉索保证其受力及稳定性。采用SAP2000和MIDAS Gen软件对该创新体系进行了弹性计算与屈曲分析,并利用ABAQUS软件进行了罕遇地震下的弹塑性动力响应分析和整体稳定临界荷载分析。分析结果表明,该体系的各项指标基本满足规范要求,具体良好的整体稳定性和抗震性能。

西北某高校体育馆大跨钢屋盖结构方案比选与设计

针对西北某高校体育馆钢屋盖结构方案比选,对比分析了两种屋盖方案布置的合理性和用钢量指标。采用3D3S软件对钢结构屋盖进行单独分析与设计,并采用YJK设计软件对比赛场馆上部钢结构与下部混凝土结构进行整体建模分析。最终选用双层(局部3层)正放四角锥螺栓球网架结构体系,支座四周采用3层网架变截面轻盈出挑,以实现建筑造型要求。对关键支座节点采用midas FEA进行了有限元分析验算。结果表明:采用网架变截面悬挑体系能更好地实现建筑造型,节点受力更合理且用钢量更低;支座选用双向抗震球铰钢支座,能有效减小温度应力的不利影响;关键节点采用有限元辅助分析是有必要的。

基于大跨度双坡梯形钢屋架整体吊装施工技术

以随州新能源项目的石墨化车间为例,对钢屋架整体吊装的主要做法和技术措施进行了研究,提出了通过优化设计吊点的位置,采用双目识别技术监测钢屋架两台吊车整体吊装中的同步性,解决了现有技术中施工工作量大、安全隐患大的问题。进一步介绍了大跨度双坡梯形钢屋架包括左端钢屋架、中间钢屋架、右端钢屋架、连接腹杆等,详细说明了新技术的特点、工艺流程、操作要点等,总结了新技术与现有技术相比的有益效果,为大跨度双坡梯形钢屋架整体吊装提供了施工经验,可在类似工程中借鉴和推广。

深坑大跨屋盖重型钢桁架结构吊装施工过程监测研究

为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位置的真实应变分布情况进行分析,从而评估施工过程中结构的安全性。基于大型有限元软件ABAQUS建立精细化有限元模型,将吊装完成后结构测点处的应变响应与有限元计算得到的应变进行了对比。结果表明:结构在吊装过程中的整体应变响应水平较低,该桁架结构被吊装到位后,受焊接固定工作的影响,结构的应变发展情况较为复杂,但总体仍处于安全范围之内;安装完成后,整体结构的应变水平随外部环境气温升降呈现周期性变化规律;环状加劲板与底部混凝土间钢板受力最大,格构柱内侧中部受力偏大,格构柱外侧两端受力偏大,桁架部位受力集中在跨中范围内,两侧受力偏小,且结构内部加劲板和格构柱间底部混凝土明显降低了结构关键节点的受力。

近断层地震下大跨度铁路钢桁架拱桥减震技术研究

以我国某主跨400 m的铁路钢桁架拱桥为工程背景,采用低频速度脉冲叠加高频记录底波的方法合成近断层脉冲型地震动开展动力时程分析,研究了大跨度铁路钢桁架拱桥的响应特性及纵、横桥向减震技术。结果表明,近场脉冲型强震作用下,各构件的响应较未考虑脉冲效应时明显增大,交界墩墩底及横梁、引桥墩墩底等截面破坏严重,支座破坏严重,梁台存在碰撞风险。全桥布置摩擦摆支座可降低主拱应力,但无法有效控制桥墩弯矩响应,且会放大梁端位移;“摩擦摆支座+黏滞阻尼器”的纵桥向减震方案可使主拱应力、交界墩底弯矩、梁端位移分别下降28.53%,63.23%,22.52%,减震效果明显;横桥向增设防屈曲支撑可大幅减小桥墩横梁地震响应,交界墩下、中横梁弯矩降幅分别达58.89%, 62.48%。采用上述组合减震措施可提升桥梁的整体抗震性能,满足抗震设防要求,可供同类型桥梁的减震设计参考。

合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度钢-铝组合张弦空间桁架屋盖体系设计技术研究

针对合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度屋盖,提出一种钢-铝组合张弦空间桁架新型受力体系,其中上部组合桁架的下弦杆、腹杆采用钢构件,组合桁架上弦杆采用铝合金型材,撑杆和拉索为钢结构,该体系集合了传统张弦桁架空间受力特点和铝合金结构的优点,形成铝合金主结构与屋盖围护系统一体化设计。介绍了屋盖受力体系的构成、钢-铝合金连接节点、一体化屋面和张弦桁架的分析设计结果,同时研究了屋盖结构的稳定性、抗连续倒塌等问题。分析结果表明,屋盖体系各项指标均满足规范要求,可为钢-铝合金组合空间桁架结构体系的研究和应用提供参考。

中国(杭州)国际快递会展中心结构设计

中国(杭州)国际快递会展中心采用钢框架-支撑结构体系,屋盖最大跨度90m,二层展厅最大跨度45m,屋盖及展厅均采用钢桁架结构。阐述了登陆厅大跨拱形柱屈曲分析,大跨楼面振动舒适度分析,屋面桁架节点有限元分析。针对场地起伏较大的情况,对地下室结构进行不平衡水土压力分析,对地下室构件进行包络设计,相关结论可为同类结构设计提供参考。

大跨度悬挑桁架结构整体提升施工技术应用

以深圳某大跨度悬挑钢桁架屋盖结构实际案例为背景,深入分析了高空嵌补、分段分节吊装和整体提升3种施工方案的优缺点。综合考虑成本和工期优势,进行施工方案比选,根据比选结果选定整体提升施工。根据本项目结构特点,介绍了整体提升施工工艺,关键技术控制措施和提升分析验算情况,为类似项目施工提供参考。

考虑屋面种植的大跨度空间钢桁架抗震性能分析

屋面种植的大跨度空间钢桁架结构具有跨度大、荷载重、混凝土屋面板刚度大等特点,其抗震性能是结构设计与分析中的关键问题,以考虑屋面种植的大跨度空间钢桁架为研究对象,采用MIDAS Gen软件对矢跨比为1/15,跨度为60m的大跨度空间钢桁架的动力特性及抗震性能进行了研究。分析结果表明,考虑屋面种植的大跨度钢桁架结构自振频率较小且分布十分密集,结构振型以竖向振动为主,且振型为长向单轴对称和双轴反对称振动形状交替出现,各振型间存在相互耦合作用;在8度多遇地震作用下,下弦及上弦最大动力系数达到了20%以上,受地震作用影响较大;计算分析模型中考虑屋面混凝土板刚度作用可提高桁架的整体刚度,加强桁架整体抗震性能。

深圳机场卫星厅工程钢屋盖结构设计研究

深圳机场卫星厅为粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程,屋盖设计采用建筑结构一体化的设计理念,结构方案充分考虑建筑构型需求,利用结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致的原则,以建筑平面X形构型为基准并结合室内X形装饰效果,最终屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。4个角部指廊屋盖结构为交叉立体桁架方案,2个中央指廊采用交叉立体桁架与三角锥网架混合结构方案,整个卫星厅屋盖交叉桁架最大跨度为75m,三角锥网架最大跨度为72m,从而结构方案实现了边界条件复杂情况下的大跨度空间效果。通过建立有限元模型进行各工况下的内力分析,对结构体系的静动力性能、结构稳定性、抗震性能及节点分析等关键技术进行阐述,并对交叉桁架与三角锥网架这类混合结构施工方案进行施工模拟分析。结果表明,屋盖结构体系采用交叉立体桁架方案不仅减少了传统桁架平面外需要设置侧向支撑需求,同时在结构逻辑布置上与建筑设计理念达到了融合,实现了建筑结构一体化的设计理念。

大跨度钢屋架吊装施工合格率的影响因素研究和对策分析

针对某展馆大跨度钢屋架施工前后的质量问题进行调查,分析影响施工吊装质量的主要因素,通过调整施工方法提高钢屋架吊装施工合格率。结果表明:现场工人焊接工艺不到位是导致钢屋架局部变形的主要因素;现场吊装安装方式不当是导致钢屋架主桁架水平标高偏差的主要因素。采用分段退焊法降低钢屋架局部变形,型钢搭设胎架平衡定位的方式减少主桁架水平标高偏差,大跨度钢屋架吊装施工不合格率由调整前的36.1%降低至11.5%,两种施工方案有效地提高了大跨度钢屋架吊装施工的质量和精度,节约项目成本,取得了良好的经济和社会效益。

V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架结构设计

湖南东方红建设集团科技创新中心项目1#办公楼采用框架-剪力墙结构体系,为V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架的复杂受力结构,较多地采用了型钢混凝土或钢结构构件。为了实现建筑的悬浮效果和良好的室内净高要求,在36m大跨度区域采用了型钢混凝土叠层空腹桁架,仅在不影响建筑使用功能的桁架底层端部设置了斜腹杆,提高空腹桁架的受力性能和材料利用率。重点论述了结构选型和针对薄弱环节的加强措施,对关键构件和节点进行了详细分析。结果表明:结构受力合理,能够实现多道设防的抗震性能目标,大震作用下关键构件保持弹性或不屈服,关键节点构造合理,结构安全度高,有足够的安全储备。

大跨度钢桁梁梁端转角超限轨道处置方案研究

针对大跨度钢桁梁梁端转角不满足无砟轨道铺设需求,且既有过渡板方案在工程应用中存在支座调平困难、运营维护工作量大的问题,以一座跨度168m简支钢桁梁为例,基于有限元分析方法结合对既有工程实践的调研与分析,对轨道工程处置方案进行研究。结果表明:梁端转角及悬出长度超限会引起梁缝处桥台一侧第1对扣件的上拔力超过其限值标准,应采取工程措施予以解决;大扣压力扣件方案具有结构简单、便于施工与运营维护等突出优点,在经检算采用大扣压力扣件可以满足解决梁端转角超限问题的前提下应优先采用,但为确保结构的可靠性,应结合扣件系统试验测试及实尺模型试验对工程实践进行验证。

大跨度空间钢管桁架拱施工技术

国家体育总局训练局比赛馆屋面承重结构采用大跨度空间钢管桁架拱结构,介绍桁架拱的制作、拼装、滑移和安装等施工工艺以及相应的施工过程分析。

超长跨钢桁架屋盖滑移施工技术

某大跨度钢结构桁架屋盖采用滑移施工技术,施工中未采用起重机,不占用道路。现场搭设拼装胎架及脚手架操作平台,屋面桁架两榀一组原位拼装后进行滑移到位,具有现场占地小、速度快、缩短工期等优点。

新型轻钢房屋体系楼盖梁试验及有限元分析

对宝钢G550 MPa高强钢材制作的新型轻钢结构房屋体系楼盖梁(桁架梁)进行试验研究及有限元分析。结果表明,桁架梁上弦杆受力易出现局部屈曲,其特点是腹板内凹处翼缘外翘,腹板外凸处翼缘内收,不符合刚周边假定和平截面假定;整体破坏由上弦中间段局部屈曲的过度变形引起,破坏过程迅速,为脆性破坏。分析表明ANSYS能够比较真实地模拟桁架梁的受力过程。

大跨度钢桁架安装施工技术

二一工程大跨度钢桁架数量多、分布广,通过采用临时格构式支撑,屋面桁架支撑顶部设置横梁,桁架分段通过定位模板与支撑顶部横梁连接,吊装单元之间的嵌补杆采用高空散拼方式进行安装,实现对大跨度钢桁架精确安装,为类似项目钢结构施工提供参考。

大跨机库屋盖结构原型的静力实验

以某机库(100+150)米多级钢桁架屋盖原型为研究对象,采用有限元MIDAS软件建立了整体有限元模型,以悬挂设备和温差为荷载工况,对该大跨钢桁架空间结构进行了现场原位试验.根据试验数据与有限元分析结果的比较,分析了该结构的受力机理.结果表明,多级钢桁架的结构形式能很好满足结构跨度、负荷、屋面荷载悬挂设备运行等方面的要求,结构有较高的安全裕度,研究结果可为进一步评价该类结构可靠性、合理性以及工程设计提供依据.