鲜花湖特大桥主桥设计研究

鲜花湖特大桥是G4222和县至襄阳高速公路舒城(千人桥)至金寨(皖豫界)段的主要控制性工程之一。主桥采用(118+220+118)m预应力混凝土部分斜拉桥,塔梁墩固结体系;上部结构采用单箱三室大悬臂斜腹板宽幅箱形主梁,人字形主塔,单索面扇形、横向双排布置斜拉索;下部结构结合现场环境,采用X形双肢薄壁墩、群桩基础。鲜花湖特大桥主桥构造新颖美观,融合了结构设计与景观需求。通过系统介绍该桥设计方案、结构和主要计算结果,以供同类项目参考。

多塔大底盘RC框架隔震建筑抗震韧性设计研究

以位于Ⅷ度区(0.3 g)的某多塔钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架建筑为研究对象,对其进行了大底盘隔震设计,研究了在设防、罕遇地震作用下3个塔楼的动力响应,并基于韧性评价标准对该隔震方案展开了2个地震水准下的抗震韧性评价。结果表明:隔震后结构基本周期延长至原来的3倍,降低了地震作用,有效控制了上部结构的地震响应。楼面绝对加速度的显著控制基本消除了加速度敏感型非结构构件的损伤。结构构件以及位移敏感型非结构构件的修复费用主导了建筑的修复费用。建筑的修复时间由阶段Ⅰ中结构构件的修复时间控制,此隔震方案下建筑的抗震韧性等级达到了三星。

大底板多塔楼隔震结构底板设计方法研究

隔震多塔楼串联上部结构的连接板,会承受很大的水平力,而连接板能可靠传递水平力是多塔楼整体隔震结构方案的重要前提条件,若连接板提前受损或破坏,结构的整体性将会降低。为保证连接板不早于上部结构发生破坏,本文以一大底板多塔楼隔震结构案例为基础,提出基于主应力的底板承载力验算及配筋设计方法,首先利用ETABS有限元分析软件对某大底板双塔楼隔震结构进行隔震设计,并对底板进行配筋设计和抗震性能验算,最后根据配筋设计结果,利用SAUSAGE非线性分析软件,分析罕遇地震下底板的损伤。结果表明:采用大底板多塔楼隔震方案以后,上部结构的抗震性能均能满足规范要求,根据主应力进行抗震设计的底板能够满足各地震水准的性能目标,罕遇地震下,底板未先于上部结构发生破坏,仍能保证结构整体的整体性。

G3铜陵长江公铁大桥桥塔基础设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,桥塔采用钢筋混凝土门形结构。3号桥塔基础比选了钻孔桩基础与沉井基础方案,4号桥塔基础比选了钻孔桩基础与地下连续墙基础方案,综合考虑基础受力性能、经济性、施工风险等,均推荐采用钻孔桩基础方案。3号、4号桥塔塔座高4.5 m,承台分别为厚7 m的圆形-哑铃形和矩形-哑铃形结构,基础分别采用68根和64根φ3.0 m钻孔桩,桩长分别为95 m和79 m,按摩擦桩设计。承台系梁采用ANSYS软件进行实体有限元分析,系梁横向受力主筋、竖向抗剪箍筋采用优化分区配置,满足受力要求。

木结构观景塔中的亲生物设计应用研究——以第七届全国高等学校木结构竞赛作品为例

随着当今社会人与自然的矛盾愈发激烈,亲生物设计作为一种强调与自然互惠共生的设计思想,已经成为促进建筑可持续发展的重要趋势。本研究以笔者参与的第七届全国高校木结构竞赛作品设计为例,从应用自然要素、模拟自然类似物、构建人与自然关系三个方面探讨亲生物设计在观景塔中的应用,以期为设计环境友好型景观建筑提供方向。

多种荷载作用下的木塔结构优化与装配式设计研究

文章以第十五届全国大学生结构设计竞赛为题,以应县佛宫寺释迦塔为例,从基础构件设计、构件实验与优化、软件模拟与分析、装配式设计等方面入手,提出了木塔结构优化与装配式设计的相关建议,以期为同类木结构的设计优化与装配式应用提供参考。

复杂标高下行走式塔式起重机行走轨道设计技术

国内大型会议会展中心多采用地下混凝土结构+地上钢结构的组合形式,以行走式塔式起重机作为地上钢结构主要施工机械。针对地下室混凝土顶板降板标高复杂、顶板强度不满足大型设备站位要求等难点,通过设计轨道、轨道梁、圆管支撑及承台基础作为行走式塔式起重机的基础,成功研发了一套适用于地下室顶板不同标高处的轨道梁支撑系统,解决了降板区域轨道梁无支撑点的问题,形成可供塔式起重机水平移动行走的轨道及轨道梁设计技术。对比传统附着自升塔式起重机,此技术解决了项目不同建设阶段塔式起重机布置不断变化等难点。

塔吊基础与深基坑支护结构相结合的设计与施工技术研究

以罗湖食品大厦项目为例,提出了将塔吊基础与深基坑支护体系相结合的设计与施工技术。该技术阐述了一种不在既有内支撑结构范围外单独设置高桩承台塔吊基础的情况下,充分利用深基坑支护结构体系,使塔吊基础与深基坑支护结构体系相结合,并最终完成了塔吊基础与深基坑支护体系相结合的设计与施工。该技术与传统在内支撑结构范围外单独设置塔吊基础的技术相比,不仅减少了单独设置高桩承台塔吊基础的成本,同时有效解决了基坑支护结构施工期间垂直运输难的问题,取得了较好的经济效益,具有较大的推广价值。

海上风电机组支撑结构一体化设计方法

受设计工作范围分工和责任的制约,风电机组设备厂商和风电场建设单位分别设计塔筒和导管架,这种分离式设计通过塔筒底部载荷传递并反复迭代确定结构型式及尺寸。此外,现有的海上风电机组导管架设计参考海洋石油平台等规范,忽略了海上风电机组的受力特点。上述两层原因较大程度上制约了支撑结构的力学性能,且设计迭代次数较多,并无法准确获取整体结构的动态响应。为解决上述问题,提出基于拓扑优化的导管架结构设计方法,并通过改变塔筒和导管架分界面位置,即扩大拓扑优化设计空间进一步提高结构性能。选取NREL 5 MW海上风电机组为研究对象,分别对比参考结构、拓扑优化结构和一体化设计结构的固有频率和不同极限工况下的最大变形。结果证明了所提出支撑结构一体化设计方法的有效性和优越性。

宁波大榭二桥“帆”形桥塔设计创新

宁波大榭二桥为主跨392 m的单索面斜拉桥,桥塔采用了特殊的“帆”形结构样式,且为钢混组合结构,主梁为钢梁。新型桥塔结构设计为该桥设计的重要难点和特色。从结构受力分析的角度入手,展示桥塔结构的受力状况,论述桥塔各重要节点的设计理念与设计方案,对桥塔整体、拉索锚固区和钢混节点3个关键部位重点展开分析,供类似工程参考。

高耸钢混结构造粒塔的定向爆破拆除设计及分离式共节点模拟研究

为成功爆破拆除复杂环境下85.8 m高钢筋混凝土结构造粒塔,结合塔身结构特点及周围环境情况,选用梯形爆破切口,开设高度对称的定向窗、定位窗,结合数据分析,最终确定切口圆心角为216°、切口高度为4.0 m,采用定向倾倒方式进行爆破拆除。为验证爆破设计方案的可行性,采用LS-DYNA仿真软件建立造粒塔分离式共节点三维有限元模型进行仿真计算。结果表明:总体方案的爆破技术参数选取准确;造粒塔往右偏移约4.9°,基本沿原设计方向倒塌,筒体轻微下坐,未发生前冲现象,拆除爆破效果达到预期目标。数值模拟结果显示,塔身顶端节点位移、速度变化趋势与实际倒塌过程基本一致。可为类似工程提供参考。

某多塔连体高层结构抗震性能化分析

某多塔连体高层建筑由3栋高度不同的高层建筑和高位钢结构连接体组成,连接体与主体结构之间设置摩擦摆隔震支座,支座位移较大的位置设置黏滞阻尼器。对整体结构进行了考虑支座非线性的整体建模分析,并与单塔独立模型的模拟结果进行对比。结果表明:设计所选用的弱连接有效减小了连接体对主体结构的影响,设置摩擦摆隔震支座和黏滞阻尼器减小了各塔楼的地震响应。最后,对整体结构进行了动力弹塑性时程分析,研究了结构的位移和层剪力、摩擦摆隔震支座和阻尼器的响应以及构件的损伤变化过程。结果表明:整体结构、摩擦摆隔震支座和黏滞阻尼器、结构构件均满足预定的抗震性能设计目标,该多塔结构在罕遇地震作用下的弹塑性反应及破坏机制,符合结构工程抗震概念设计的要求。

输电线路牦牛造型景观塔设计与优化研究

针对目前景观塔结构设计缺乏统一的原则和标准,造型设计突破性不强,塔重指标偏重和经济性欠佳的问题,以藏区牦牛造型景观塔为例,分析总结了景观融合思路、造型深化设计步骤和方法,以及结构布置和节点优化方法,为后续景观塔设计提供思路。重点对牦牛造型景观塔的结构布置方案进行了介绍;结合真型试验数据,基于虚功原理,对酒杯塔曲臂K节点的变形进行了分析,并在此基础上提出一种新的曲臂结构;基于有限元分析结果,优化了曲臂K节点构造。提出的一种新的曲臂结构,K节点相对变形小,避免了瓶口节点正侧面受力不均,有利于提高结构的安全可靠性。

汽提塔的选型和安装对PVC树脂质量的影响

详细介绍了筛板式汽提塔和溢流式筛板汽提塔的结构、设计参数和安装要点,探讨了汽提塔安装精度对PVC树脂质量的影响。

二甲苯塔底泵国产化研发及应用

二甲苯塔底泵是对二甲苯(PX)装置中的关键设备,该泵直接影响下游工艺流程的正常运转。以中国石化海南炼油化工有限公司的大型芳烃装置项目为例,针对PX装置中的二甲苯塔底泵开展国产化研发。介绍了设备研发过程中的水力模型研究及加工铸造的详细过程。经过实验测试及实际运行检验,设备各项数据参数优良,满足相关要求,实现了二甲苯塔底泵国产化研发制造的目标,该设备能够代替国外同类型产品,且最终顺利投入使用。

大底盘多塔超限高层结构设计与分析

地铁上盖建筑底部大空间常会导致竖向构件不连续,结合其他因素导致结构超限,需进行性能化设计方可保证整体结构的安全性。本文对某8度区大底盘多塔高层住宅设计进行了介绍,前期找出结构关键部位制定性能指标,计算分析当底部大底盘部分墙肢无法落地时,通过增设短墙肢,底部转换梁、转换柱采用型钢混凝土加强,主要墙肢采用钢板剪力墙等措施,使多塔结构在小震弹性计算时承载力验算满足规范要求,性能化设计满足预定指标。大震下进行动力弹塑性分析,大部分墙体属于轻度~中度破坏,局部墙肢破坏严重,连梁大部分损坏严重形成铰机制,耗能明显。框架结构整体损伤不大,未出现贯通成片的严重损坏,满足大震性能目标需求,验证了结构布置的合理性。

输电线路杆塔接地电阻测量装置设计

输电线路杆塔接地电阻测量对于电力运维人员是一项繁重的工作。为了实现在不解开接地引下线情况下即可测量杆塔的接地电阻,文章设计了一种新型输电线路杆塔接地电阻测量装置,该装置采用双钳法对接地电阻进行测量。首先,分析了新型输电线路接地电阻测量装置的原理;其次,采用模块化设计思路对接地电阻测量装置进行硬件设计;接着,对接地电阻测量装置进行软件设计,给出系统工作流程;最后,对所开发测量装置进行测试,所开发测量装置的测量值与精密电阻实际值误差在3%以内。

同塔多回高压输电铁塔结构设计及应用

我国电力系统发展中,局部地区面临高压直交流输电线路走廊交叉问题,可采取同塔多回高压输电架线模式,解决匮乏的线路走廊资源情况,需要优化设计输电铁塔结构,保证铁塔可靠性。文章以山东菏泽巨野彭越(段庄)220kV变电站110kV送出工程为例,简要分析同塔多回高压输电铁塔建设要求及结构设计,并以此为基础,提出实际应用措施,从而为相关工作者提供参考。

一场六馆多塔连体结构抗震性能研究

福州市长乐区“三馆三中心”项目属于抗震不规则结构,为地下一层,地上建筑为底部6个独立单塔(四~五层)、顶部整体串联而成的连体结构。底部塔楼采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,顶部两层连接体采用钢桁架结构。结构存在扭转不规则、楼板不连续、竖向构件不连续、尺寸突变等不规则情况,属于特别不规则结构。以该项目为例,基于抗震设计方法,采用YJK-Paco软件对模型进行弹塑性分析,对比了单塔模型和多塔模型的动力特性,分析了连体结构传力路径和特征;通过罕遇地震工况下时程分析,掌握了关键构件在大震作用下的工作状态,保证连体关键构件性能不遭受破坏。研究结果可为此类多塔复杂连接项目提供参考。

船山东路东航道桥矮塔斜拉桥设计研究

为进一步研究矮塔斜拉桥设计技术,以衡阳船山东路东航道桥为依托,介绍该桥的总体设计、主梁设计、主塔与主墩设计、斜拉索设计、索鞍设计、结构分析等。主桥采用(120+200+120)m矮塔斜拉桥结构,墩梁塔固定体系,主梁采用单箱三室箱梁,桥面全宽30.7 m。对该种桥型结构体系进行了总结,与具有相同跨径的连续刚构桥相比,降低了梁的高度,从而提高了主梁的应力,可为今后类似项目提供参考。