体外预应力技术在玻璃采光屋面钢梁加固中的应用

内蒙古赤峰市文冠庄园展示中心玻璃采光屋面采用主次钢梁承重体系,针对主梁挠度超限、屋面大范围不均匀变形等问题,采用体外预应力技术对钢梁进行加固,沿屋面主梁下方设置竖向钢撑杆和体外预应力拉索,将原主次钢梁改造为张弦梁结构,通过拉索张拉预应力减小主梁挠度。工程实践表明,体外预应力技术可有效减小主梁挠度,改善钢梁受力状态。

大跨度预应力张弦式管道试验与有限元分析

以一榀100 m跨度预应力张弦式管道为原型,设计了1∶15比例缩尺模型,在中国首次开展了张弦式管道在预应力张拉阶段、正常使用阶段及承载力极限阶段的受力全过程试验研究。基于ANSYS软件对试验全过程进行了非线性有限元模拟,并结合一致缺陷模态法与柱面弧长法,进行了同时考虑初始几何缺陷与几何非线性的屈曲分析。结果表明:半跨荷载对预应力张弦式管道较为不利,结构整体变形与上弦应力增长较为迅速;结构对平面外的初始几何缺陷较为敏感,半跨荷载下的屈曲临界荷载较全跨荷载作用时稍低;结构具有可靠的稳定性与较大的安全储备,极限承载力达到设计荷载的2.68倍;有限元计算值与试验结果吻合良好;该非线性有限元分析方法能较好地实现对预应力张弦式管道受力全过程的模拟。

成为索与拱的组合 梁的愿望

梁,也许是人类最古老最直接的结构形式,这一形式已存在教千年,在现当代建筑结构与桥梁中,它仍然是应用最普遍的构件形式。梁,既是连接与跨越,也是沟通和延伸。以怎样的面目出现才是梁的"愿望",文童将以对梁的形态变迁的短暂凝视,掀起面纱一角。

索—混凝土组合梁结构综述

索—混凝土组合梁结构,由悬索桥演变而来,逐渐形成其前身—张弦梁结构。介绍了该结构的发展历程,国内外的应用和研究情况;总结归纳了索—混凝土组合梁结构的研究现状。

基于动力松弛法的含铰柔性钻柱接触力学分析

柔性钻柱在钻进时伴随机构与结构的过渡,还与外管随机接触。采用有限元法将柔性钻柱和外管均处理为梁单元,铰离散为万向节单元,采用梁梁接触单元描述接触关系,建立外管内柔性钻柱有限元仿真模型,引入动力松弛法进行求解和分析,得到井眼造斜段柔性钻柱与外管之间接触力较大,柔性钻柱扭矩和轴向力随井深的增大而减小的结论。

呼和浩特新火车站预应力张弦梁施工技术

呼和浩特新火车站无站台柱雨篷采用54m跨张弦梁结构。为加快施工进度,钢结构施工设计中将两榀张弦梁组合成一个施工单元进行张拉、起吊、滑移,并在实际施工中顺利实施。介绍两榀一体化张弦梁施工技术,包括张拉技术、张弦梁起吊、滑移方案。提出多种两榀一体化张弦梁的起吊方案,最终根据该工程特点选择最优的一种。同时,对施工过程的索力、结构变形和钢结构应力进行仿真模拟计算。

互联网之光张弦梁-悬链梁杂交结构施工关键技术

乌镇世界互联网大会主展馆采用屋脊张弦梁-悬链梁杂交结构体系,形成90 m×200 m的全无柱空间。为了实现整个展馆的快速建造,整个展馆项目运用了动态模块化系统和全预制装配的逻辑。上层建筑结构设置了大量预应力索,形式新颖、受力复杂、施工难度大。为此,对主展馆钢结构施工过程中的关键技术进行了研究,主要包括柔性大跨悬链梁循环安装技术、实腹-格构组合支撑体系应用技术、多索系预应力结构张拉技术等关键技术,并针对现行规范中上端自由的单阶柱稳定计算方法,给出建议的适用范围,为同类型结构和支撑体系的推广应用和类似复杂空间结构的施工提供了一定参考。

张弦梁结构弹簧简化分析

将张弦梁结构的上弦模拟为为曲梁,撑杆和下弦索的作用模拟为弹簧支座,探讨了其刚度变化对上弦曲梁受力性能的影响,分析了张弦梁结构的简化计算方法。

门式刚架钢结构厂房新型加固技术的应用

由于屋面荷载增大,造成钢梁承载力不足,需要对钢梁进行加固。通过改变钢梁的结构形式,使其变成张弦梁的新型加固技术,同时结合支撑法对钢梁进行加固。该加固方法均采用机械连接,可在结构负荷状态下施工,增大了施工的方便性。结合某工程实例,介绍该加固技术,通过计算分析其加固效果,并在实际工程中得到了良好验证。

浅谈珠海横琴国际网球中心结构方案比选

本工程位于广东珠海横琴新区,因地质复杂,淤泥层厚,室外景观及停车场区域采用CFG桩处理,主体采用高强预应力管桩基础,主体育场未设置结构缝,屋盖采用箱型钢梁+张弦梁结构,现浇钢筋混凝土看台。本文从建设单位角度对本工程结构方案及现场桩基倾斜偏位处理进行探讨。

空间Y型张弦梁桥结构体系及减振措施研究

日晖港人行桥设计为空间Y型张弦梁形式,结构新颖、复杂、刚度小。研究该桥结构体系,包含支承系统、拉索线形、主梁交汇角度及主梁交汇形式等,分析人致振动,并提出具体减振措施。经过计算及研究,桥梁关键性能均满足要求。

大跨度反拱张弦梁屋盖体系施工方法研究

长沙国际会展中心主展馆为体现反弧形天际线的建筑美学,首次采用大跨度反拱张弦梁屋盖体系,而大跨度反拱张弦梁屋盖体系施工还鲜有应用。对结构施工过程模拟方法及张拉批次、施工顺序、次梁连接方式等关键工序进行研究,并结合现场实际情况,最后确定了采用倒拆模拟方法及张拉落后一榀、从一端至另一端及张拉前所有次钢梁需终固完成的施工方法。

张弦梁人行桥设计

张弦梁结构由刚性上弦杆、柔性拉索和中间撑杆组成,是一种自平衡大跨度预应力空间结构体系,也是混合结构体系发展中一个比较成功的创造。张弦梁结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔2种材料的优势,并且制造、运输、施工简捷方便,具有良好的应用前景。某人行天桥项目采用张弦梁体系,结构的强度、刚度及稳定性验算均满足规范要求,舒适性问题通过设置调谐质量阻尼器TMD解决。张弦梁结构体系在本项目的应用,显著节省钢材,为其他类似项目的设计提供一定的参考价值。

软基及跨公路的大跨度连续梁现浇支架设计

在进行软弱地基及大角度跨越地方公路的大跨度连续梁支架现浇施工时,采用钢管立柱+贝雷梁与盘扣式支架组合的模板支架方案,大幅减少了地基处理的工程量,降低了对地方公路通行的干扰。施工实践表明,该支架体系是一种安全可靠性、工期保证性及经济可行性均较为突出的支架方案。本文就该支架体系的设计及施工控制要点进行了详细说明,以期对此类大跨度及困难施工条件下的连续梁现浇支架设计提供解决思路。

武汉五环体育中心游泳馆结构设计

游泳馆主体结构为钢筋混凝土框架结构,屋盖为张弦结构与网壳结构的混合体系.通过屋盖在规范风荷载与风洞试验风荷载下竖向位移与构件应力比较确定了风荷载设计取值.索在零状态、初始态下的变形确定了索初始预张力,并查看荷载态下的位移满足规范限值.比赛池采用无梁楼盖,相对于传统梁板式楼盖能够增加池下净高.外圈支撑屋盖斜柱在柱顶环梁顶部与底部弯矩的比较揭示了环梁能有效改善柱顶部弯矩.屋盖重力沿屋面斜向的分力由张弦梁支座抵抗,沿屋盖坡向越到下部力的累加越大,通过支座根部设置斜撑杆,减少了销轴支座平面外力.大跨度张弦屋盖变形较大,系杆通过销轴转动连接解决了与网壳屋盖变形不协调的问题.

拱形张弦胶合木梁结构受力性能试验研究

为研究拱形张弦胶合木梁结构的受力性能和破坏形态,进行了5榀张弦胶合花旗松木梁的张拉试验,活荷载全跨、活荷载半跨布置基本组合加载试验,以及活荷载全跨布置下极限承载力试验,分析试件关键点的位移、应变和拉索内力,观测了试件的破坏模式。结果表明:张拉试验中拱形木梁反拱值主要取决于拱跨比和初始预拉力。全跨活荷载加载试验中,跨中最大挠度达到木梁跨度的1/250~1/330。在张弦木梁的承载力试验中,跨中受拉区发生脆性劈断之前,跨中位移和应变与加载点荷载基本呈线性关系,跨中最大位移达到木梁跨度的1/60~1/70,花旗松的屈服压应变约为0.5%,极限拉应变约为0.45%;木梁在整体破坏时,跨中最大挠度达到木梁跨度的1/41~1/45,极限压应变约为0.9%,表现出一定的塑性性能;提高拱跨比或垂跨比,均能适当提高拱形木梁的承载力;增大木梁截面积对木梁承载力的提高幅度不大。

索形优化后的双向张弦梁静载试验分析之全跨均布荷载下的上弦钢梁

基于平衡荷载值确定双向张弦实腹梁结构的形状,采用多点分配梁杠杆集中加载与跨中直接吊挂加载相结合的加载方案,设计了一个索形优化后的双向张弦梁整体结构静载试验。全跨均布对称荷载下的试验结果显示:经过索网形状优化之后,在竖向荷载达到平衡荷载值时,弯矩值接近零,结构中的应力分布较均匀且数值较小;随着全跨均布荷载的增加,轴力变化幅度在短跨方向以边榀最大,在长跨方向以跨中榀最大;弯矩的变化幅度均在2个方向的跨中榀的上弦梁跨端到1/4跨区间最显著,梁平面上靠近滑动支座的1/4区域的竖向位移最大。

索形优化后的双向张弦梁静载试验分析之非对称荷载下的上弦钢梁

基于平衡荷载值确定双向张弦实腹梁结构的形状,采用多点分配梁杠杆集中加载与跨中直接吊挂加载相结合的加载方案,设计了一个索形优化后的双向张弦梁整体结构静载试验。与全跨均布对称荷载下的受力性能明显不同的是,非对称荷载试验结果显示,边跨和各榀端部至四分之一跨区间受荷载影响最大。二分之一长跨、二分之一短跨及四分之一跨荷载分布形式都可能带来双向张弦梁结构局部内力超过全跨均布荷载的后果。可见,双向张弦梁是一类对非对称荷载分布较为敏感的结构体系。

鱼腹梁结构受力变形的解析解及合理预应力值的确定

作为一项内支撑新技术,预应力鱼腹梁钢支撑体系具有大跨度、大空间的优势,已广泛应用于基坑工程中,但关于鱼腹梁结构的受力变形特性及预应力值的研究还很少。为便于分析,本文将鱼腹梁结构简化成一次超静定的张弦梁结构,基于某些合理假定,推导得出鱼腹梁结构受力变形的解析解,并分析鱼腹梁跨度、矢高、上下弦刚度及预应力对上弦梁挠度的影响。取上弦梁挠度为零时的预应力值为合理预应力值,并与规范值比较,发现两者是等价的。采用有限元分析软件MIDAS/GTS模拟鱼腹梁实例并与解析解对比,结果表明:当预应力值不超过合理预应力值时,解析解和有限元结果吻合得较好,可供工程设计参考;但当预应力继续增大时,两者偏差很大,并分析了原因。最后,针对鱼腹梁结构的预应力施加情况,提出了几点有益建议。

长沙国际会展中心展厅大跨度下凹形钢屋盖结构选型与设计

长沙国际会展中心展厅钢屋盖呈反天际线的下凹形态,室内不设吊顶,屋盖钢结构力求简洁规则,以保证良好的室内观感。严格的观感要求和大跨度为屋盖结构的选型和设计带来挑战,经过多方案比选和优化,最终采用张弦梁结构。介绍了展厅屋盖结构体系选型、结构布置优化、构件形式优选及钢屋盖静动力特性、极限承载力,阐述了下凹形态张弦梁的侧向稳定性问题及解决方案,介绍了关键节点构造。分析结果表明,下凹形张弦梁结构有效满足建筑的美观需要和大跨度钢屋盖的受力需要,结构构件形式的优选和创新进一步突出建筑概念,实现结构构件建筑化。